Una “Gran mancha fría” en Júpiter

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Mancha fría en Júpiter

Imagen de la “Gran mancha fría” de Júpiter captada por el instrumento CRIRES. Crédito: ESO/T. Stallard.

La Gran Mancha Roja de Júpiter es una tormenta gigantesca en la que cabrían varias Tierras. Durante siglos, ha soplado embravecida vientos de más de 600 kilómetros por hora. Pero tiene un rival: los astrónomos han descubierto que Júpiter tiene una segunda gran mancha, esta vez una gran mancha fría.

Para este hallazgo, los astrónomos han utilizado el instrumento CRIRES, instalado en el Very Large Telescope de ESO, junto con otras instalaciones. Estudiando las regiones polares del planeta, han encontrado una mancha oscura en la atmósfera superior (debajo de la aurora, a la izquierda) unos 200 °C más fría que sus alrededores.

Apodada acertadamente como la “Gran Mancha Fría”, este intrigante fenómeno es comparable en tamaño a la “Gran Mancha Roja”, que tiene un tamaño de unos 24.000 kilómetros y una altura de 12.000 kilómetros. Pero datos obtenidos durante más de 15 años muestran que la “Gran Mancha Fría” es mucho más volátil que su prima, la que cambia con mayor lentitud. La mancha fría cambia radicalmente de forma y tamaño en días y semanas, pero nunca desaparece y se mantiene siempre, más o menos, en el mismo lugar.

Se cree que la “Gran Mancha Fría” se genera a causa de las potentes auroras del planeta, que conducen la energía hacia la atmósfera en forma de calor, haciendo que fluya alrededor de Júpiter. Esto crea una región más fría en la atmósfera superior, lo que convierte a esta mancha fría en el primer sistema meteorológico generado por auroras jamás observado.

Fuente: ESO

Descubierta la estrella más cercana a un agujero negro

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Enana blanca y agujero negro X9

Ilustración artística de la enana blanca y el agujero negro del sistema X9 en el cúmulo 47 Tucanae. Crédito: NASA/CXC/M.Weiss y A. Bahramian.

Un equipo de astrónomos ha encontrado evidencia de una estrella que orbita un agujero negro dos veces por hora. Esta puede ser la danza orbital más estrecha detectada hasta ahora entre un agujero negro y una estrella.

Este descubrimiento fue realizado utilizando los observatorios NuSTAR y Chandra de la NASA, y el conjunto Australia Telescope Compact Array (ATCA) de CSIRO.

La pareja estelar se encuentra en el cúmulo globular 47 Tucanae, un denso conjunto de estrellas a unos 14.800 años-luz de la Tierra.

Si bien los astrónomos han observado este sistema binario durante años, no fue hasta 2015 que las observaciones de radio con ATCA revelaron que probablemente el par contiene un agujero negro que le roba material a una enana blanca compañera, una estrella de baja masa que ha agotado la mayoría o todo su combustible nuclear.

Nuevos datos de Chandra de este sistema, conocido como X9, muestran que cambia su brillo en rayos X de manera regular cada 28 minutos, lo que probablemente es el tiempo que tarda la estrella compañera en completar una órbita alrededor del agujero negro. Los datos también muestran evidencia de grandes cantidades de oxígeno en el sistema, un rasgo característico de las enanas blancas. Por lo tanto, es posible que la estrella compañera sea una enana blanca que orbita el agujero negro a una distancia solo 2,5 veces la que hay entre la Tierra y la Luna.

“Esta enana blanca está tan cerca del agujero negro que el material está siendo arrancado de la estrella y dejado en un disco de materia alrededor del agujero negro antes de caer en él”, dijo el autor principal Arash Bahramian de la Universidad de Alberta en Edmonton (Canadá) y de la Universidad Estatal de Míchigan en East Lansing (EE.UU.). “Afortunadamente para esta estrella, no creemos que siga este camino hacia el olvido, sino que seguirá en órbita”.

Aunque la enana blanca no parece estar en peligro de caer o ser destrozada por el agujero negro, su destino es incierto.

“Eventualmente, tanta materia será arrancada de la enana blanca que terminará tendiendo solo la masa de un planeta”, dijo el coautor Craig Heinke, también de la Universidad de Alberta. “Si sigue perdiendo masa, la enana blanca podría evaporarse completamente”.

¿Cómo fue que el agujero negro obtuvo una compañera tan cercana? Una posibilidad es que el agujero se encontró con una gigante roja y el gas de las regiones exteriores de la estrella fue eyectado del sistema binario. El núcleo restante de la gigante roja se volvería una enana blanca, la que se convertiría en la compañera del agujero negro. La órbita del sistema se habría reducido a medida que se emitían ondas gravitacionales, hasta que el agujero negro comenzó a arrancar material de la enana blanca.

Las ondas gravitacionales producidas actualmente por el sistema binario tienen una frecuencia demasiado baja para ser detectada con el Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), que recientemente detectó ondas gravitacionales procedentes de la fusión de dos agujeros negros. Las fuentes como X9 podrían, potencialmente, ser detectadas con futuros observatorios espaciales de ondas gravitacionales.

Una explicación alternativa de las observaciones es que la enana blanca es compañera de una estrella de neutrones y no de un agujero negro. En este escenario, la estrella de neutrones gira más rápido a medida que saca material de una estrella compañera a través de un disco, un proceso que puede llevar a una estrella de neutrones a girar sobre su eje miles de veces por segundo. Algunos de estos objetos, llamados púlsares transitorios de milisegundos, han sido observados cerca del final de esta fase. Los autores del estudio no están a favor de esta posibilidad ya que los púlsares transitorios de milisegundos tienen propiedades no observadas en X9, tales como una variabilidad extrema en longitudes de rayos X y radio. Sin embargo, no pueden descartar esta explicación.

“Observaremos este sistema binario con detalle en el futuro, dado que sabemos poco sobre cómo debería comportarse un sistema tan extremo”, dijo el coautor Vlad Tudor de la Universidad Curtin el Centro Internacional de Investigación en Radio Astronomía en Perth, Australia. “También seguiremos estudiando los cúmulos globulares de nuestra galaxia para ver si podemos encontrar más evidencias de agujeros negros binarios muy cercanos”.

El estudio “The ultracompact nature of the black hole candidate X-ray binary 47 Tuc X9” fue publicado el 24 de febrero de 2017 por Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fuente: NASA

Descubierta una súper-Tierra rocosa en la zona habitable de una enana roja

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Exoplaneta rocoso LHS 1140b

Ilustración artística del exoplaneta rocoso LHS 1140b pasando frente a su estrella. Crédito: M. Weiss/CfA.

Una súper-Tierra recién descubierta, denominada LHS 1140b, orbita en la zona habitable de una débil estrella enana roja llamada LHS 1140, en la constelación de Cetus. Las enanas rojas son mucho más pequeñas y más frías que el Sol y, aunque LHS 1140b está diez veces más cerca de su estrella que la Tierra del Sol, sólo recibe de su estrella alrededor de la mitad de luz que la Tierra y se encuentra en medio de la zona habitable. Desde la Tierra, la órbita se ve casi de canto por lo que, cuando el exoplaneta pasa delante de su estrella cada 25 días, bloquea un poco de su luz.

“Es el exoplaneta más interesante que he visto en la última década”, afirma el autor principal del estudio que describe el hallazgo, Jason Dittmann, del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (Cambridge, EE.UU.). “Es el objetivo perfecto para llevar a cabo una de las misiones más grandes de la ciencia: buscar evidencias de vida más allá de la Tierra”.

Las condiciones actuales de la enana roja son particularmente favorables, ya que LHS 1140 gira más lentamente y emite menos radiación de alta energía que otras estrellas similares de baja masa. Para la vida tal y como la conocemos, un planeta debe tener agua líquida en su superficie y retener una atmósfera. Sin embargo, cuando las estrellas enanas rojas son jóvenes, suelen emitir radiación que puede dañar la atmósfera de los planetas que las orbitan. En este caso, el gran tamaño del planeta implica que, en su superficie, pueda haber existido un océano de magma durante millones de años. Este océano de lava podría haber proporcionado vapor a la atmósfera mucho después de que la estrella se hubiese calmado, alcanzando su brillo actual y constante, reponiendo así el agua que podría haberse perdido por la acción de la estrella en su fase más activa.

Inicialmente, el descubrimiento se hizo con la instalación MEarth-South en el Observatorio Interamericano de Cerro Tololo, que detectó los primeros indicios: cambios característicos en la luz que se dan cuando el exoplaneta pasa delante de la estrella. Posteriormente, se hizo un seguimiento crucial con el instrumento High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (HARPS) de ESO, confirmando la presencia de la súper-Tierra. HARPS también ayudó a establecer el periodo orbital y permitió deducir la masa y la densidad del exoplaneta.

Los astrónomos estiman que el planeta tiene al menos 5.000 millones de años. También deducen que tiene un diámetro 1,4 veces más grande que el de la Tierra (casi 18.000 kilómetros), pero con una masa unas siete veces mayor que la de la Tierra y, por lo tanto, una densidad mucho más alta. Esto implica que, probablemente, el exoplaneta está hecho de roca con un núcleo denso de hierro.

Esta súper-Tierra puede ser el mejor candidato hasta el momento para futuras observaciones cuyo objetivo sea estudiar y caracterizar, en caso de tenerla, la atmósfera del exoplaneta. Dos de los miembros europeos del equipo, Xavier Delfosse y Xavier Bonfils, ambos del CNRS y el IPAG, en Grenoble (Francia), concluyen: “Para la futura caracterización de planetas en la zona habitable, el sistema LHS 1140 podría ser un objetivo aún más importante que Próxima b o TRAPPIST-1. ¡Este ha sido un año extraordinario para el descubrimiento de exoplanetas!”.

En concreto, con las observaciones que se llevarán a cabo próximamente con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA, se podrá determinar exactamente cuánta radiación de alta energía cae sobre LHS 1140b, por lo que se podrá delimitar su capacidad para albergar vida.

En el futuro, cuando entren en funcionando nuevos telescopios como el E-ELT (European Extremely Large Telescope), es probable que seamos capaces de hacer observaciones detalladas de las atmósferas de exoplanetas y LHS 1140b es un candidato excepcional para este tipo de estudios.

El artículo “A temperate rocky super-Earth transiting a nearby cool star” fue publicado en la edición del 20 de abril de 2017 de Nature.

Fuente: ESO

¿Qué pasaría si un asteroide impacta en el océano?

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Impacto asteroide en océano

Ilustración del impacto de un asteroide en el océano y el vapor de agua generado. Crédito: LANL.

El 70% de la superficie de la Tierra está cubierta de agua, lo que significa que si tuviéramos la desgracia de ser impactados por un enorme asteroide, probablemente “salpicaría” mucha agua. Un equipo de científicos del Laboratorio Nacional de Los Álamos (LANL) decidió recientemente modelar lo que pasaría si un asteroide impactara en el mar. A pesar de lo apocalíptico que parece el tema, los resultados son bastante esperanzadores.

Galen Gisler y sus colaboradores del LANL usan computadores para visualizar cómo la energía cinética de una roca espacial de alta velocidad sería transferida al océano en un impacto. Los resultados, presentados por Gisler a finales de 2016, pueden resultar sorprendentes para quienes crecieron viendo películas como “Impacto Profundo”. Los asteroides son fuentes puntuales, y resulta que las ondas generadas por fuentes puntuales se atenúan rápidamente, en lugar de hacerse más fuertes a medida que cubren cientos de kilómetros tragando ciudades.

La mayor preocupación, en la mayoría de las situaciones de impactos en el océano, es el vapor de agua.

“El efecto más importante de un impacto en el océano es la inyección de vapor de agua a la estratosfera, con posibles efectos climáticos”, dijo Gisler. De hecho, las simulaciones de Gisler muestran que una roca de 250 metros de diámetro muy caliente podría vaporizar hasta 250 megatones métricos de agua. Ya en la troposfera, ese vapor de agua desciende como lluvia rápidamente. Pero el vapor de agua que llega hasta la estratosfera puede mantenerse allí durante un tiempo. Y, dado que es un poderoso gas de invernadero, podría tener un efecto importante en nuestro clima.

Por supuesto, no todos los asteroides impactan la superficie. Los de menor tamaño, que son mucho más comunes en nuestra vecindad solar, tienden a explotar mientras aún se encuentran en el cielo, creando una onda de presión que se propaga en todas las direcciones. Los modelos de Gisler muestran que cuando estos asteroides de “explosión aérea” estallan sobre el océano, producen menos vapor de agua estratosférico y ondas más pequeñas. “La explosión aérea mitiga considerablemente el efecto sobre el agua”, dijo.

En general, dice Gisler, los asteroides sobre el océano representan menos peligro para los humanos que los asteroides sobre tierra. Sin embargo, hay una gran excepción y son los asteroides que impactan cerca de la costa.

“Un impacto o una explosión aérea cerca de una costa poblada será muy peligroso”, dijo Gisler. En ese caso, podría producirse el tsunami gigante devorador de ciudades que algunas películas nos han mostrado.

Fuente: Gizmodo

Observación astronómica en el Cerro Santa Lucía, Santiago

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“Vigías del Universo”

Con el propósito de conmemorar el Día Nacional de la Ciencia y homenajear a la destacada investigadora chilena, María Teresa Ruiz, galardonada recientemente con el premio “Women in Science Award” entregado por L’Oréal – Unesco, el Congreso Futuro inicia este 18 de abril su nuevo ciclo de observaciones astronómicas gratuitas denominado “Vigías del Universo”.

El encuentro que cuenta con la colaboración de la Vicepresidencia del Senado, Comisión Desafíos del Futuro, EXPLORA-CONICYT, la Sociedad Chilena de Astronomía (SOCHIAS), Sonidos de ALMA, Universidad de Chile y la Ilustre Municipalidad de Santiago, busca que niños, jóvenes y público general, puedan vivir la experiencia de observar el cosmos a través de 3 telescopios que estarán apostados en la terraza Caupolicán del cerro Santa Lucía, frente a la Alameda.

“Vigías del Universo” iniciará sus actividades a las 19:30 horas de este martes, cuando empiece a caer la noche y los cuerpos celestes nos revelen su brillo nocturno. Quien ayudará a acercarnos al infinito será la astrónoma María Teresa Ruiz, Premio Nacional de Ciencias Exactas (1997) y presidenta de la Academia Chilena de Ciencias, quien será la encargada de deleitarnos con su visión sobre esta materia y el rol que tiene nuestro país en el desarrollo de ella.

Seguiremos con Mario Hamuy, presidente de CONICYT, quien ha enfocado su trabajo, principalmente, en el estudio de cúmulos globales, galaxias activas, calibración de estrellas espectrofotométricas, supernovas y cosmología, y también en la observación de diferentes clases de supernovas, aporte que lo hizo merecedor del Premio Nacional de Ciencias Exactas (2015).

Posteriormente, Ricardo Finger dará a conocer el proyecto “Sonidos de ALMA”, un punto de encuentro entre la radioastronomía captada por el Atacama Large Millimeter/ submilliter Array (ALMA) y la música de quienes quieran crear obras a partir de observaciones del radiotelescopio más importante del mundo.

Luego de conocer la experiencia de los expertos, los asistentes podrán participar de manera gratuita de observaciones astronómicas urbanas gracias a los 3 telescopios que estarán disponibles en la terraza Caupolicán del Cerro Santa Lucía y que permitirán al público deleitarse con los encantos del cosmos.

Cuándo: Martes 18 de abril de 2017 a las 19:30 h.
Dónde: Terraza Caupolicán del cerro Santa Lucía, Santiago.
Valor: Entrada liberada.