Cassini: el gran final

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El 19 de Julio de 2013, en un evento celebrado en todo el mundo, la sonda Cassini pasó por la sombra de Saturno, tomando esta imagen en la cual se ve el planeta, siete de sus lunas, los anillos internos y, en el fondo, la Tierra, nuestro hogar. Crédito: NASA/JPL-Caltech[/caption]

Esta semana el mundo de la astronomía fue conmovido cuando, llegando al fin de su vida útil, la sonda Cassini-Huygens de la NASA hizo su última actuación, cayendo en picada sobre la atmósfera de Saturno. En los 20 años que duró, la misión Cassini ha revelado muchos misterios sobre el “Señor de Los Anillos” del Sistema Solar, así como aportado muchísima información que mantendrá a los astrónomos entretenidos por mucho tiempo.

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Esta imagen combina fotos tomadas por Cassini a medida que hizo su descenso final hacia Saturno. En ella, podemos ver con gran detalle las bandas y tormentas de la atmósfera saturniana. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SSI/Hampton University

La decisión de dejar enviar a Cassini en trayectoria hacia el interior de Saturno no fue solamente para dar un final dramático a una de las misiones de mayor duración de la NASA, sino que tenía como objetivo evitar que la sonda pudiera colisionar y contaminar alguno de los más de 62 satélites de Saturno, algunos de los cuales se especula podrían ser potenciales reservorios de vida.

Sin embargo, como bonus agregado, esta última maniobra también nos ha permitido acercarnos a Saturno como nunca lo habíamos hecho antes. Como resultado, ha aportado nueva y valiosa información acerca de la composición de la atmósfera saturniana y de los anillos más internos, con mayor detalle que lo obtenido hasta el momento.

Los astrónomos solían pensar que los característicos anillos de Saturno eran tan antiguos como el planeta mismo. Sin embargo, de acuerdo a las mediciones más recientes de Cassini, pareciese que estábamos equivocados.

Uno de los más ambiciosos objetivos de este acercamiento es calcular la masa de los anillos. Para ello, los astrónomos usaron dos datos: la trayectoria exacta de Cassini, y la frecuencia de las señales de radio provenientes de la sonda. Ambas de estas cosas son afectadas por la atracción gravitatoria provenientes de las diferentes partes de Saturno y, cuanto más masiva la fuente, mayor la atracción gravitatoria.

Esta imagen del hemisferio norte de Saturno, tomada el 13 de Septiembre de 2017, está entre las últimas imágenes tomadas por la sonda espacial. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Como ya nos dijo Newton, la fuerza depende de cuánta masa tenga un objeto, así como de su aceleración. Por lo tanto, los astrónomos pueden usar estos datos enviados por Cassini para calcular cuánta de la masa de Saturno está en el planeta mismo y cuánta en los anillos.

Conocer la masa de los anillos también puede darnos una idea de su edad si tenemos en cuenta su composición. Se cree que los anillos de Saturno estaban originalmente hechos de hielo puro, pero al ser impactados a lo largo del tiempo por polvo y rocas espaciales fueron cambiando su composición. Los anillos más masivos deben haber tomado más tiempo en contaminarse, y podrían haber sobrevivido a este bombardeo por más tiempo. Por tanto, cuando más másivo y contaminado, más viejo el anillo.

Algunos astrónomos solían pensar que los anillos se formaron al mismo tiempo que Saturno, aproximadamente hace 4.6 billones de años, durante la etapa denominada de acreción del Sistema Solar. Sin embargo, la última información proveniente de Cassini parecería apuntar a que los anillos son menos masivo y, por ende más jóvenes, de lo que pensábamos. De hecho, podrían ser tan jóvenes como 100 millones de años (apenas bebés, en la escala de tiempo del Sistema Solar), formados tal vez a partir de un objeto compuesto de hielo, el cual se partió por la atracción gravitatoria de Saturno al acercarse demasiado al planeta.

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El gran final: esta imagen de la atmósfera de Saturno es la última imagen tomada por las cámaras de la sonda Cassini. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

La larga lista de descubrimientos que le debemos a Cassini no se detiene allí. Ésta incluye haber tomado cientos de imágenes de Saturno, sus lunas y anillos, confirmado la teoría de la relatividad general de Einstein, descubierto lunas cuya existencia desconocíamos, y haber realizado detallados estudios del campo magnético y de las tormentas en Saturno. Así que por esto y mucho más, gracias Cassini.

Fuentes:

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Marte el Planeta que nos atrae – Podcast

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Marte ha desarrollado la imaginación humana como ningún otro cuerpo del Sistema Solar ¿Pero que es lo qué sabemos de este planeta? ¿Y que cosas nos hemos imaginado de él?

Marte Observado por OSIRIS

Muchas de estas respuestas pueden encontrarse en el podcast que sigue a continuación:

Este podcast se realiza en el marco de un proyecto de extensión de la Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas (UNLP).

 

¿Podría haber existido vida en un antiguo lago marciano?

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Por casi cinco años la misión Curiosity ha estado explorando el fondo del Cráter Gale en nuestro planeta vecino, Marte. Sin embargo, si volviésemos en el tiempo a como era Marte hace muchos billones de años atrás y quisiéramos estudiar este cráter, no necesitaríamos una sonda como el Curiosity sino un submarino.

El cráter Gale, con el Mons Aeolis en el medio del mismo. Crédito: NASA/JPL-Caltech/ESA/DLR/FU Berlin/MSSS.

Se piensa que, en lo que hoy es un cráter, existió un mar por aproximadamente 700 millones de años, desde hace 3.8 a 3.1 billones de años atrás. Ahora, en un nuevo paper publicado en la revista Science, se utilizaron datos recolectados por la sonda Curiosity acerca de las rocas en el Cráter Gale para armar la historia de este antiguo lago. Los resultados sugieren que el lago tenía dos capas distintas, cada una con su propia composición química. Se encontró así que durante esos 700 millones de años en que existió el lago, las condiciones del mismo probablemente hubiesen permitido la existencia de vida (si es que alguna vez evolucionó en Marte en primer lugar).

Puesto que hace tiempo que el lago fue despojado de su agua, los investigadores debieron buscar pistas dejadas atrás por el agua en las rocas del planeta rojo. Aquí en la Tierra, los ríos y lagos están llenos de partículas flotantes que con el tiempo tienden a acumularse sobre el suelo para formar sedimentos. Con el tiempo, estos sedimentos terminan acumulándose unos encima de otros formando capas, cada una de las cuales corresponden a un período diferente en la historia del lugar.

Rocas sedimentarias en la Tierra. En las mismas, podemos ver las distintas capas de rocas unas sobre otras, cada una de las cuales contiene información de una época diferente en la historia del lugar.

Eventualmente, el inmenso peso de estas pilas de sedimentos, sumado al peso del agua por arriba, comienza a comprimir las capas subyacentes hasta transformarlas en rocas sólidas, llamadas rocas sedimentarias. De hecho, cualquiera que haya viajado por los Andes puede ver estas capas de rocas sedimentaria al costado de las rutas, como las páginas abiertas de un gigantesco libro que cuenta la historia geológica del planeta.

Si bien todavía no se ha encontrado evidencia de vida en Marte, las rocas sedimentarias encontradas por el Curiosity en el fondo del Cráter Gale pueden enseñarnos muchísimo acerca de cómo era el planeta rojo hace billones de años. Normalmente, para acceder a esta parte tan antigua del registro rocoso deberíamos perforar el suelo por varios kilómetros de roca sólida (lo cual sería bastante difícil para una sonda como el Curiosity, de apenas del tamaño de un auto).

Foto panorámica del Mons Aeolis, dentro del cráter Gale, tomada por la misión Curiosty. Crédito: NASA/JPL Caltech/MSSS

Sin embargo, ésto fue lo que convirtió al Cráter Gale un lugar ideal de aterrizaje para el Curiosity: allí podemos encontrar una gigantesca montaña de 5.5 kilómetros de altura, llamada Mons Aeolis, la cual forma el pico central en el cráter Gale. Las montañas son como máquinas del tiempo, dejando al descubierto capas muy antiguas de rocas, listas para ser estudiadas.

Foto del cráter Gale y, en el fondo, el Mons Aeolis, tomada por la sonda Curiosity. Crédito: NASA/JPL Caltech/MSSS.

De esta manera, para estudiar cientos de millones de años de historia, todo lo que el Curiosity tuvo que hacer fue escalar el Mons Aelis y analizar rocas en diferentes lugares. Cuando los investigadores estudiaron los datos recogidos encontraron que el Lago Gale estaba estratificado, es decir que el agua en el mismo formaba distintas capas, y que esas capas tenían diferentes cantidades de oxígeno.

El oxígeno puro era venenoso para las primeras formas de vida en la Tierra, pero compuestos que contienen oxígeno, como el óxido de hierro o el óxido de manganeso, podrían haber sido útiles para el desarrollo de la vida como la conocemos. Luego, con sus niveles estratificados de oxígeno, el Lago Gale podría haber contenido algunos de estos compuestos, los cuales podrían haber proporcionado un hábitat “amigable” para la vida.

El equipo de investigadores encontraron también que el clima marciano sobre el lago cambió mucho con el tiempo, alternando desde condiciones frías y secas hasta cálidas y húmedas. Sin embargo, los cuerpos de agua como el Lago Gale pueden actuar como moderadores de estos cambios climáticos, haciendo que las variaciones sean menos extremas en el hábitat dentro del mismo. Luego, a pesar de los cambios que ocurrían en la superficie, el lago mismo podría haber permanecido habitable por largos períodos de tiempo, lo cual es un descubrimiento esperanzador para cualquiera buscando evidencias de vida en Marte.

Fuentes

Cómo estudiar la Tierra puede enseñarnos sobre la vida en Marte

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Desde sus capas de hielo polares hasta el gigantesco Monte Olimpo (el mayor volcán conocido en el sistema solar) Marte es un planeta increíble, y misiones como el Mars Rover y Curiosity han dado lugar a fascinantes y reveladores descubrimientos.

Sin embargo, algunas de las investigaciones más interesantes sobre Marte no son realizadas en el planeta rojo sino aquí mismo en la Tierra, en ambientes que son muy parecidos a los de Marte en el presente o como lo era hace billones de años. Las investigaciones realizadas en estos ambientes, llamados análogos terrestres, han cambiado la manera de pensar acerca de la vida en la Tierra, en Marte y en los planetas rocosos en general.

Hay varias razones para estudiar estos análogos terrestres. En primer lugar, es mucho más práctico que viajar hasta Marte. Este viaje puede ser caro y difícil, después de todo ya estamos aquí en la Tierra, gratis. Además, tenemos demasiadas preguntas para responder sobre Marte pero son muy pocas las herramientas que se llevarían hasta el planeta en una misión.

Una de los mayores misterios del planeta rojo es si alguna vez albergó vida. Por ende, buscar lugares en la Tierra que se asemejen a los ambientes que se podrían encontrar en Marte puede darnos una buena idea acerca de qué clase de adaptaciones podrían haber desarrollado los organismos para sobrevivir allí. Por ejemplo, en nuestro planeta existen organismos microscópicos, llamados extremófilos, los cuales son capaces de sobrevivir en ambientes muy extremos, como a las gigantescas presiones del fondo oceánico, las gélidas temperaturas de los polos o en los lagos súper ácidos cerca de los volcanes. Si estas criaturas son capaces de vivir en condiciones tan extremas aquí en la Tierra, ¿podrían hipotéticamente organismos parecidos sobrevivir en condiciones similares en Marte?

Minas de Naica, México.

Un ejemplo de estos ambientes son las minas de Naica, en México, las cuales son increíblemente calientes y húmedas. Estas cuevas son parecidas a lo que habría sido el subsuelo marciano cuando el planeta era mucho más húmedo y cálido. Se sabe que este ambiente subterráneo existe en Marte pero no sería posible explorarlo por ser súper riesgoso y una misión subterránea en otro planeta sería muy costosa.

De estos experimentos se han descubierto algo increíble: existen colonias de microbios latentes dentro de pequeñas burbujas de agua incrustadas en los cristales de la cueva, las cuales se formaron a medida que los cristales crecieron. Estos microbios se encontraron en estado de animación suspendida y los científicos fueron capaces de revivirlos luego de siglos de estar “congelados”.

Este resultado nos dice dos cosas: primero, que si organismos pudieron evolucionar en Marte cuando las condiciones del planeta era más “amistosas” para la vida entonces podrían haber sobrevivido en ambientes similares a estas cavernas y, segundo, que éstos son muy buenos lugares para buscar señales de vida pasada o presente.

Valle Seco de McMurdo, Antártida.

Esta estrategia de sobrevivir en rocas también ha sido adoptada en en los Valles Secos de McMurdo, un sistema de montañas en la Antártida. Estos son el opuesto a las minas de Naica, ellos son desiertos super fríos que se asemejan mucho a las estepas secas y congeladas del polo norte marciano.

Los ingenieros utilizan los Valles Secos para probar instrumental que más adelante será enviado a Marte y los astrobiólogos los usan para explorar el potencial de Marte para albergar vida.

En condiciones tan secas y gélidas como las de estos valles se han encontrado algunas formas de vida que han logrado prosperar en forma similar a los microbios de Naica, a pesar de las grandes diferencias entre ambos ambientes. Se los conoce con el nombre de endolitos fotósintéticos, o para decirlo en forma simple, organismos que viven dentro de rocas y que se alimentan de la luz solar a través de la fotosíntesis (¡al igual que las plantas!). A pesar de no estar expuestos directamente a la luz solar, viven en rocas semi-traslúcidas que dejan pasar algo de luz al mismo tiempo que los protegen de las condiciones inhóspitas del desierto antártico.

Imagen de la superficie marciana, sacada por el Curiosity. Crédito: NASA-JPL.

Tanto Naica como los Valles Secos albergan organismos cuyo adaptación para sobrevivir en ambientes tan adversos podrían también servir en Marte. Como el planeta rojo posee una atmósfera muy tenue y no tiene campo magnético, su superficie está constantemente bombardeada por radiación solar. Sin embargo, si la vida hubiese podido evolucionar para sobrevivir en ambientes subterráneos estaría protegida y hubiese podido sobrevivir durante gran parte de la historia temprana de Marte, siempre y cuando se cuente con el tipo correcto de roca.

De esta manera, jugar con la idea de dónde la vida puede sobrevivir podría darnos una pista sobre dónde buscar señales de vida en el Sistema Solar. Gracias a ello, sabemos que si queremos encontrar microorganismos fuera de la Tierra deberíamos apostar por las plumas termales en los fondos océanicos de Encélado o las capas de hielo polares de Marte.

Estos descubrimientos aquí en la Tierra han proporcionado una “ventana” a la historia de Marte y su potencial capacidad para albergar vida, tanto pasada como presente, sin necesidad de abandonar la comodidad de nuestro planeta. A medida que se siga explorando nuestro Sistema Solar y más allá, estos hallazgos nos permitirán definir mejor un planeta habitable, todo gracias a un puñado de microorganismos.

 

 

 

Un impacto de asteroide en Malvinas causó la gran extinción del Pérmico?

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Hace 65 millones de años un asteroide de entre 10 y 15 km de diámetro impactó en la península de Yucatán en México y acabó con 75% de la vida vegetal y animal, incluyendo todos los dinosaurios no voladores, este evento marcó el final de la era Mesozoica. El cráter que dejó se conoce como Cráter de Chicxulub y fue descubierto en 1978.

Este cataclismo no fue único en la historia de la Tierra, se sabe que hubo 5 extinciones masivas, la mayor de ellas –conocida como “La Gran Mortandad”- sucedió hace aproximadamente 250 millones de años y terminó con el 96% de toda la vida, sin embargo, no está tan claro qué la causó.

Izquierda: mapa de gravedad del cráter de Xchiculub. Derecha: mapa de gravedad del cráter de Malvinas.

El científico argentino Maximiliano Rocca cree que podría haber dado con una posible causa. Bajo del Mar al noroeste de las Islas Malvinas se encuentra una estructura de cráter de impacto similar a la de Yucatán, incluso más grande. Esta estructura fue observada en mapas de gravedad por primera vez por un científico de NASA en 1992, quien hizo un breve reporte del lugar, pero la falta de datos disponibles no permitió continuar el estudio.

Hasta que hace unos años, Rocca, un analista de sistemas que se especializa en la búsqueda de cráteres y meteoritos, decidió hacer una investigación detallada del posible cráter, realizando una exhaustiva búsqueda de nuevos datos geofísicos, recopiló estudios de los servicios geológicos Argentino, Inglés,  e incluso de compañías petroleras de la zona.

Hay que entender que tanto este cráter como el de Chicxulub se encuentran enterrados por cientos de metros de sedimentos, superficialmente son invisibles, solo se ven indirectamente a través de mapas de gravedad, de magnetismo o de tomografías sísmicas.

La anomalía magnética de forma circular que se observa en la región.

En su trabajo, Rocca analizó los nuevos datos y reconfirmó la presencia de una estructura circular de entre 250 y 300km de diámetro, con características muy similares al de Chicxulub, como un pico central con forma de anillo (común en cráteres complejos), una anomalía magnética positiva con simetría circular, entre otras.

Una de las evidencias más fuertes para caracterizar cráteres de impacto es la presencia de fragmentos de meteoritos en las cercanías, pero sucede que en cráteres tan grandes como este no se suelen encontrar ya que la enorme cantidad de energía liberada en el choque derrite e incluso vaporiza completamente el asteroide y la roca más cercana al impacto.

En el caso de Chicxulub sin embargo, una de las pruebas más contundentes es una capa de alta concentración de Iridio (metal común en asteroides) que se encontró alrededor del mundo en una y que se corresponde con la edad del impacto. No se encontró todavía una evidencia similar para este cráter.

Esta investigación es joven todavía, falta mucho por hacer, pero este trabajo podría ser un puntapié para conseguir los recursos y el apoyo para continuarla, el autor señala que el siguiente paso sería realizar una expedición a la zona para realizar perforaciones y tomar muestras, así como también estudiar rocas en las Islas Malvinas que fueron señaladas en el trabajo como posibles productos eyectados del impacto.

De confirmarse como un sitio real de impacto, se encontraría entre las 4 estructuras de impacto más grandes de la Tierra.

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FUENTES:

  • “Una nueva posible estructura de impacto de gran tamaño en las Islas Malvinas.” Maximiliano C.L. Rocca and Jaime L. Báez Presser.