Las elusivas “plumas” de Europa

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Aparentemente, se está poniendo de moda que las lunas tengan plumas de agua. Continuando con la discusión sobre Encélado y sus géiseres extraterrestres, la NASA anunció que el Telescopio Espacial Hubble acaba de encontrar más evidencia de la posible existencia de plumas de agua en el Sistema Solar, pero esta vez en el barrio de al lado, en una de las lunas de Júpiter, Europa.

Observaciones en ultravioleta de Europa realizadas por el Telescopio Espacial Hubble en 1999 y, luego en 2012. En las primeras dos observaciones, Europa estaba cerca del pericentro de su órbita, sin ninguna pluma. Cuando alcanzó el apocentro de su órbita, en Diciembre del 2012, las plumas eran claramente visibles. En la parte de abajo vemos mapas del polo sur de Europa, con posibles ubicaciones de las plumas de agua en la superficie de la luna. Fuente: Roth et al, Science, Vol. 334, no 6167.

Decimos más evidencia porque los astrónomos creen haber visto estas plumas mediante observaciones desde la Tierra, en 2012 y en el 2014. Sin embargo, en el 2016 el telescopio Hubble encontró lo que parecería ser otra pluma exactamente en el mismo lugar que la observada en el 2014, arrojando aparentemente agua a más de 100 km de altura hacia el espacio.

Para algunos esto podría ser una prueba suficiente de la existencia de estas plumas, pero debido a la manera en que se realizaron las observaciones no se puede asegurar si son de agua y ni siquiera si realmente existen.

Al igual que con Encélado, los astrónomos planetarios están fascinados con Europa porque es probable que debajo de su superficie congelada haya un enorme océano de agua líquida. De hecho, probablemente Europa tenga el doble de agua que todos los océanos de la Tierra combinados.

Ilustración del hipotético océano subterráneo debajo de la superficie de Europa. Fuente: NASA/JPL-Caltech.

Por años, los investigadores han estado esperando con ansias poder conseguir evidencia concreta de la existencia de este océano, tal como ocurría con Encélado. Sin embargo, en el caso de Europa las plumas sólo pueden ser vistas cuando una de ellas erupciona en el momento en que Europa pasa por delante de Júpiter, desde la perspectiva del Telescopio Hubble. En ese momento la pluma bloquea parte de la radiación ultravioleta proveniente del planeta, lo cual nos permite ver una “silueta” de la misma con el espectrógrafo a bordo del Hubble.

Los posibles avistamientos del 2014 y del 2016 provinieron del mismo punto de la superficie de Europa, el cual, de acuerdo a la información colectada por la sonda Galileo de la NASA, parece ser un punto caliente levemente agrietado. Esto podría significar que existe un lugar en Europa con plumas regulares que de alguna manera están calentando la superficie circundante.

Esta imagen compuesta muestra plumas de vapor de agua (abajo a la izquierda), fotografiadas por el espectrógrafo del Telescopio Espacial Hubble en el 2014. Las mismas se observan como una silueta a medida que la luna pasa por en frente de Júpiter. Fuente: NASA/ESA/W. Sparks (STScl)/USGS Astrogeology Science Center.

Siempre existe la probabilidad de que se esté mal interpretando los resultados, dado que el telescopio Hubble no fue diseñado para hacer este tipo de observaciones. Por el momento, el plan es seguir usando el Hubble para continuar con el monitoreo de la superficie de Europa hasta que surjan otros proyectos que permitan obtener información más confiable.

Muy pronto tendrá lugar el lanzamiento del Telescopio Espacial James Webb, el cual estará dotado de una cámara infrarroja que podrá confirmar si estas pseudo-plumas realmente existen. Aún más, la Misión de Sobrevuelos de Europa, programada para el 2020, tendrá una poderosa cámara ultravioleta a bordo y podrá acercarse más al satélite que el Hubble.

Con un poco de suerte, dentro de unos pocos años podremos decir si las plumas de Europa realmente existen y de qué están compuestas, tal como ocurrió con las de Encélado. Por lo pronto, parece ser que la mayor promesa de existencia de vida fuera de la Tierra estaría no en un lejano exoplaneta sino aquí cerca, en la comodidad de nuestro propio barrio planetario.

Fuentes:

Encuentran “comida” para microbios en Encélado

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Éstos días parecería que estamos encontrando agua por todo el Sistema Solar, desde en las “bolas de nieve sucia” que son los cometas hasta en los polos helados de Marte. Aún así, se necesita mucho más que un poco de H2O para que pueda prosperar la vida. Además, necesitamos que el ambiente tenga una fuente de energía y la mezcla perfecta de elementos, y ello ha sido mucho más difícil de encontrar.

Sin embargo, hace unas semanas, en un paper publicado en la revista Nature, un grupo de investigadores anunció que podrían haber encontrado tal mezcla de ingredientes para la vida en Encélado, la luna de Saturno, la cual es famosa por poseer un enorme océano debajo de su superficie helada.

Foto original de las plumas emanadas por la superficie de Encélado, tomada por la sonda Cassini en 2005. Crédito: NASA

En 2005, cuando la sonda Cassini era todavía joven y llena de energía, ésta observó “plumas” de agua líquida y hielo que estaban siendo emanadas desde las grietas sobre la superficie de Encélado. No teníamos idea de que estos géiseres extraterrestres podían existir antes de que llegáramos allí, pero afortunadamente Cassini estaba equipada con instrumentos para identificar su composición. El instrumento, llamado Espectrógrafo de Masa Neutral e Iónica (o INMS, por sus siglas en inglés), estaba originalmente diseñado para analizar la atmósfera de Titán, otra de las (muchas) lunas de Saturno, pero resultó ser perfecto para estudiar a Encélado.

Ahora, 12 años y 22 vueltas alrededor de Encélado más tarde, los astrónomos han identificado gas en esas plumas. Es casi 98% agua, con un 1% de hidrógeno, y una combinación de otras moléculas como dióxido de carbono, metano y amoníaco. Ya sabíamos sobre la existencia de la mayoría de estos compuestos por algún tiempo, pero ese gas de hidrógeno fue toda una novedad, pues el mismo podría provenir de reacciones químicas que ocurren cerca de fuentes hidrotermales sobre la superficie del suelo oceánico de la luna de Saturno.

Este gráfico ilustra como los astrónomos del Cassini piensan que el agua interactúa con las rocas en el fondo del océano de la luna helada Encélado, formando fuentes hidrotermales que liberan hidrógeno. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Southwest Research Institute

Aquí mismo, en la Tierra, hemos encontrado colonias enteras de microorganismos que prosperan cerca fuentes hidrotermales parecidas en el fondo los océanos terrestres, combinando hidrógeno y dióxido de carbono para crear energía en un proceso llamado metanogénesis. Tal como su nombre lo indica, esta reacción también produce metano, el cual justamente también ha sido observado en las plumas de Encélado. Luego, si tales organismos pueden existir y prosperar aquí en la Tierra, no sería demasiado descabellado pensar que también podrían vivir en condiciones similares en otro cuerpo del Sistema Solar.

Ahora bien, a pesar de que Encélado posee los ingredientes correctos para que algunos microorganismos metanogénicos puedan sobrevivir, ello no significa que tenga que haber vida allí. Lo único que sabemos es que, en principio, sería posible, puesto que ya hay formas de vida en la Tierra que pueden sobrevivir sólo con un poco de hidrógeno y CO2.

Aunque no haya más misiones programadas a Encélado en el futuro cercano (todavía), tal vez algún día podamos hacer una nueva pasada y tocar la puerta a ver si hay alguien en casa.

 

Fuentes:

LHS 1140b: Una Super-Tierra potencialmente habitable descubierta a 39 años luz

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Una super-Tierra fue detectada dentro de la zona habitable de la estrella LHS 1140, una enana roja ubicada a 39 años luz de distancia en la constelación de Cetus. El exoplaneta -denominado LHS 1140b- tiene un radio de 1.4 veces el de la Tierra y una masa 6.6 veces mayor, mientras que la estrella apenas tiene un 15% de la masa del Sol.

MEarth South, 8 telescopios de 40cm de apertura ubicados en Cerro Tololo, Chile. CREDITOS: http://ift.tt/1NvcFke

MEarth South, 8 telescopios de 40cm de apertura ubicados en Cerro Tololo, Chile. CREDITOS: http://ift.tt/1NvcFke

Recientemente escribimos sobre otros exoplanetas descubiertos en enanas rojas que podían ser terrestres, pero en ninguno de estos se pudo determinar sus características tan bien como en este caso. Uno de ellos, Próxima b, que orbita a la estrella más cercana al Sol, cuya masa verdadera se desconoce y es muy probable que no transite a su estrella por lo que su estudio es complicado. Los 7 planetas de TRAPPIST-1 cuyas masas y densidades tampoco se conocen bien. A diferencia de estos, LHS 1140b pudo ser estudiado con dos métodos independientes, fue descubierto mediante tránsitos por el proyecto MEarth y luego confirmado mediante la
medición de velocidades radiales utilizando el instrumento HARPS de ESO. Combinando ambos métodos se pudo calcular con muy buena precisión su masa y su radio, derivando su densidad y siendo consistente con un planeta rocoso de núcleo de hierro-níquel mucho mayor que el terrestre (ocupa una fracción del planeta de 0.7 mientras que el de la tierra solo 0.3) y sin una envoltura gaseosa sustancial.

a) Transito: cuando el planeta se cruza delante de la estrella provoca una caída medible en su brillo. / b) Velocidad radial: la velocidad radial de la estrella varía con un período igual al de la órbita del planeta.

Telescopio de 3.6m de La Silla, donde funciona el instrumento HARPS. CREDITOS: ESO

Telescopio de 3.6m de La Silla, donde funciona el instrumento HARPS. CREDITOS: ESO

LHS 1140b da una vuelta a su estrella cada aproximadamente 25 días, en una órbita cuya excentricidad no se conoce pero se estima que no es mayor a 0.29, esto lo coloca muchísimo más cerca de su estrella que nosotros del Sol e incluso más cerca que Mercurio. Es una estrella tipo M, mucho más fría y pequeña que el Sol, recibiendo de su estrella aproximadamente la mitad de la energía que recibe la Tierra, esto lo ubica dentro de la región donde el agua puede permanecer en estado líquido (definición de zona habitable).

Lo que hace más interesante a este descubrimiento es que tenemos un planeta terrestre en una estrella muy cercana y que transita cada 25 días, es decir, el escenario perfecto para que la nueva generación de telescopios (véase JWST) estudie su atmósfera mediante espectroscopía de transmisión en busca de indicios de habitabilidad. Por supuesto, que tenga o no atmósfera también es una discusión aparte. En el trabajo acerca del descubrimiento, los astrónomos señalan que las estrellas de tipo M durante su juventud son mucho más luminosas y gran parte de su espectro está en el ultravioleta, siendo posible que todo el agua haya sido disociada y como remanente hayan quedado gases abióticos como O2, N2 y CO2. Sin embargo, un trabajo reciente afirma que super-Tierras como esta pueden tener una etapa de océanos de magma, en ese caso, una atmósfera secundaria sería liberada desde el interior en un tiempo donde la parte más fuerte de radiación haya pasado. Por supuesto, esto es una discusión que requiere futuros estudios observacionales, este exoplaneta es hoy en día el candidato más interesante desde el punto de vista astrobiológico.


FUENTES: 

  • “A temperate rocky super-Earth transiting a nearby cool star”   Dittmann, J. A. et al. Nature (19 de Abril, 2017).
  • Predictions of theatmospheric composition of GJ1132b.” Schaefer, L. et al.  Astrophys. J. 829, 63
    (2016).

 

Tironeos y rasgamiento de galaxias

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Esta foto tomada con la cámara de campo amplio conocida como Wide Field Planetary Camera 3 (WFPC3) del telescopio espacial Hubble muestra como ciertas galaxias son muy difíciles de clasificar. La imagen muestra dos galaxias en la constelación de Leo (El Léon) que están ubicadas a 60 millones de años luz del Sol. La mancha difusa y granulada azul brillante de la derecha es conocida como NGC 3447 y a veces como NGC 3447B para clarificar el nombre, ya ese nombre también ha sido usado para indicar este par de galaxias. La estructura difusa menor a la izquierda se conoce como NGC 3447A.

Sabemos que NGC 3447 está compuesta de dos galaxias interactuantes, ya que  están ligadas gravitatoriamente y entonces intercambian tironeos entre ellas. Las fuerzas gravitacionales están deformando y retorciendo ambas galaxias, a nivel de que sus formas se han vuelto tan inusuales como únicas. NGC 3447A parece que mostrara un remanente de una estructura de barra con unos brazos espirales en estado de desintegración. En el caso de NGC 3447B podría haber sido una galaxia espiral, pero ahora debería considerarse como una galaxia irregular.

Los grumos azul brillante que se observan en estos objetos son zonas de formación estelar, es decir son estrellas nuevas recién nacidas. la idea es que las interacciones provocan movimientos de gas y material y cuando estas nubes de material colisionan aumentan la presión y este gas y material interestelar comprimido colapsa formando nuevas estrellas.
 
 
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Podcast: Invasiones extraterrestres

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La literatura, tanto como la radio, la tv y el cine han tenido mucho éxito durante años con el miedo a una eventual invasión extraterrestre. En si parecería que la explotación de los miedos de las sociedades encarnándolo en un ser o seres que no son de la tierra es algo que nos atrae profundamente.

¿Es posible una invasión de esa clase?  Sea uno de los que sabe (y luego sobreviva!) porque escuchó este podcast: