Hallan en Júpiter una cantidad de agua «muchas veces superior a la de la Tierra»

Si hay agua, dicen los investigadores, «la posibilidad de vida no está fuera del alcance de nuestra imaginación»

Júpiter, en una imagen de la sonda Juno - NASA

El 7 de Diciembre de 1995, la sonda Galileo, de la NASA se precipitó en la atmósfera de Júpiter a más de 170.000 kilómetros por hora y logró enviar 58 minutos de datos a la Tierra antes de quedar pulverizada por las inmensas presiones del interior del planeta.

En parte, las mediciones de la sonda en sus minutos finales de existencia cumplieron con las expectativas de los científicos, pero hubo también varias sorpresas. La mayor y más desconcertante de todas fue que la región en la que penetró Galileo estaba casi completamente seca, desde luego mucho más de lo que los investigadores habían anticipado. Las 79 lunas del planeta gigante están hechas, en su mayor parte, de hielo, por lo que se suponía que la atmósfera de Júpiter debía contener una considerable cantidad de agua. Pero la sonda no encontró ni rastro de ella.

Hoy, casi un cuarto de siglo más tarde, los expertos siguen debatiendo la cuestión, y se preguntan cuánta agua podría estar ocultándose en el interior de la espesa atmósfera joviana. Y ahora, según se desprende del trabajo de un equipo de investigadores entre los que se encuentra Máté Ádámkovics, astrofísico de la Unversidad de Clemson, la pregunta ha podido ser finalmente respondida. Y la respuesta es... mucha. La investigación acaba de publicarse en The Astronomical Journal.

«Al formular y analizar datos obtenidos utilizando telescopios terrestres -afirma Ádámkovics- nuestro equipo ha detectado las firmas químicas del agua en las profundidades de la Gran Mancha Roja del planeta. Júpiter es un gigante de gas que contiene más del doble de la masa de todos los demás planetas combinados. Y aunque el 99 por ciento de su atmósfera está compuesta por hidrógeno y helio, incluso una pequeña fracción de agua en un planeta tan grande supondría mucha cantidad, muchas veces más agua de la que tenemos aquí en la Tierra».

Durante sus observaciones, los investigadores centraron su atención en la Gran Mancha Roja de Júpiter, una descomunal tormenta dos veces mayor que la Tierra que lleva azotando el planeta desde hace más de 150 años. El equipo buscó agua allí utilizando los datos de radiación recogidos por dos instrumentos instalados en telescopios terrestres: iSHELL, en el Telescopio de Infrarrojos de la NASA; y el espectrógrafo de infrarrojo cercano del Telescopio Keck 2, ambos ubicados en la remota cumbre de Maunakea, en Hawái.

El equipo encontró evidencias de tres capas diferentes de nubes en la Gran Mancha Roja, la más profunda de ellas entre 5 y 7 bares. Un bar es una unidad métrica de presión que refleja la presión atmosférica media en la Tierra al nivel del mar. La altitud en Júpiter se mide en bares porque el planeta no tiene una superficie sólida parecida a la de la Tierra desde la cual medir la elevación. A unos 5-7 bares, o cerca de 160 kilómetros de profundidad, es donde los científicos creían que la temperatura alcanzaría el punto de congelación del agua. Y al parecer, la más profunda de las tres capas de nubes identificadas por los investigadores están, efectivamente, hechas de agua congelada.

«El hallazgo de agua en Júpiter utilizando nuestra técnica es importante por varias razones -explica Ádámkovics-. Nuestro estudio se centró en la mancha roja, pero futuros proyectos podrán estimar la cantidad de agua total que existe en el planeta. El agua, además, puede jugar un papel crítico en los patrones climáticos de Júpiter, así que esto ayudará a avanzar en nuestra comprensión de lo que hace que la atmósfera del planeta sea tan turbulenta. Y, finalmente, donde existe el potencial de agua líquida, la posibilidad de vida no puede descartarse por completo. Aunque parezca poco probable, la posibilidad de vida en Júpiter no está fuera del alcance de nuestra imaginación».

La sonda Juno, de la NASA, que llegó a Júpiter en 2016 y orbitará a su alrededor hasta 2021, ha revelado ya muchos secretos sobre un mundo tan grande que estuvo a punto de convertirse en estrella. Y, por supuesto, Juno también busca agua con su propio espectrómetro de infrarrojos. Si las observaciones de Juno coinciden con las llevadas a cabo desde tierra, entonces la nueva técnica se podrá aplicar no solo a la Gran Mancha Roja, sino a todo Júpiter. Y, por qué no, también a Saturno, Urano y Neptuno, los otros tres planetas gaseosos de nuestro sistema solar.

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VIDEO: La radiación cósmica que emite la estrella más grande de nuestra galaxia alcanza la Tierra

Esas emisiones espaciales proceden del sistema estelar binario Eta Carinae.

Un nuevo estudio basado en datos obtenidos por el telescopio espacial NuSTAR de la NASA sugiere que Eta Carinae, el sistema estelar más luminoso y masivo que conocemos, acelera partículas con gran energía y parte de ese proceso puede llegar a la Tierra en forma de rayos cósmicos, según ha indicado la agencia espacial estadounidense. 

"Sabemos que las ondas expansivas de estrellas explosionadas pueden acelerar las partículas de rayos cósmicos a velocidades comparables a las de la luz" y otros entornos extremos: "Eta Carinae es uno de ellos", ha manifestado Kenji Hamaguchi, astrofísico del Instituto Goddard de Estudios Espaciales (Maryland, EE.UU.) y autor principal de esta investigación que ha publicado Nature Astronomy. 

Los rayos cósmicos con energías superiores a 1.000 millones de electronvoltios (eV) nos llegan desde más allá de nuestro Sistema Solar, pero desvían su rumbo cada vez que se encuentran con campos magnéticos porque contienen partículas con carga eléctrica —electrones, protones y núcleos atómicos— y esa circunstancia enmascara sus orígenes. 

Eta Carinae es un sistema estelar binario que se encuentra a 10.000 años luz de la Tierra. Sus dos estrellas tienen masas que son de 30 a 90 veces más grandes que la de nuestro Sol e impulsan "fuertes flujos de salida, llamados vientos estelares" y, donde chocan durante el ciclo orbital, "se produce una señal periódica de rayos X de baja energía que rastreamos durante más de dos décadas", ha detallado el astrofísico Michael Corcoran. 

Los rayos X de baja energía de Eta Carinae provienen del gas en la zona donde colisionan los vientos estelares, que alcanza temperaturas superiores a 40 millones de grados centígrados. Ese impacto provoca que 'enjambres' de electrones escapen a velocidades cercanas a la de luz y alcancen a los planetas de la Vía Láctea. 

En definitiva, Kenji Hamaguchi y sus colegas concluyen que las estrellas grandes también pueden actuar como fuente de rayos cósmicos galácticos.

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¿Por qué se convirtió la Tierra en una enorme «bola de nieve»?

Un estudio afirma que la razón fue el comienzo de la tectónica de placas, que tuvo lugar miles de millones de años después de lo que se pensaba

Durante su periodo de «bola de nieve», la Tierra tuvo un aspecto muy parecido al que tiene hoy la luna Encelado, de Saturno - NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Un equipo de investigadores de las universidades de Texas en Austin y UT Dallas acaba de presentar una atrevida hipótesis que relaciona el comienzo de la tectónica de placas con la etapa de «bola de nieve» de la Tierra, un periodo de drástico cambio climático que congeló completamente nuestro planeta durante varios millones de años.

Los científicos sabían de antemano que sus ideas generarían una agria polémica. Los geólogos, en efecto, suelen situar el inicio de la tectónica de placas hace unos 3.000 millones de años, mientras que la nueva hipótesis sostiene que ese proceso comenzó en tiempos mucho más recientes, en un periodo conocido como Neoproterozóico, que abarca entre hace 542 y 1.000 millones de años.

«Si nos fijamos e las evidencias que se han conservado -explica Nathaniel Miller, coautor de la investigación- resulta evidente la idea de una tectónica de placas moderna, principalmente neoproterozoica e incluso más joven. Pero la mayoría de la gente cree que eso sucedió mucho antes en la historia de la Tierra».

Para llegar a estas conclusiones, Miller y Robert Stern, profesor en el Departamento de Geociencias de UT Dallas, examinaron un conjunto de datos científicos publicados sobre la actividad geológica durante el Neoproterozoico, la era en que la Tierra se convirtió en una «bola de nieve», y encontraron un vínculo entre la tectónica de placas y un mundo que se estaba enfriando rápidamente. El trabajo se publicó en diciembre del pasado año en la revista «Terra Nova».

La Tierra, planeta único

En todo el Sistema Solar, la Tierra es el único planeta que tiene placas tectónicas, con su corteza y manto superior formados por distintas piezas que se mueven lenta e independientemente, creando y destruyendo continentes, cadenas montañosas y volcanes y produciendo terremotos a medida que esas piezas interaccionan.

De hecho, la tectónica de placas es uno de los procesos más transformadores de cuantos suceden en nuestro planeta, y los geólogos creen que ese proceso ha estado activo durante la mayor parte de los 4.500 millones de historia de nuestro mundo. Sin embargo, según Miller y Stern, existe toda una variedad de rastros y evidencias en el registro geológico que podrían ser consistentes con la idea de que la tectónica de placas no comenzó hasta una época mucho más reciente. 

Por ejemplo, todas las formaciones rocosas, piedras preciosas y firmas químicas que se sabe están relacionadas con la tectónica de placas datan del Neoproterozoico. E incluso las simulaciones informáticas indican que la Tierra no se enfrió hasta las temperaturas requeridas para la actividad tectónica hasta ese periodo. Los autores también hacen notar que el intervalo geológico que precede al Neoproterozoico adolece de una falta casi completa de actividad geológica, una característica que le ha valido el apodo de «los aburridos mil millones de años» y que podría indicar que, en esos momentos, toda la Tierra estaba cubierta por una única y continua capa de roca en lugar de por las múltiples placas que se observan en la actualidad.

¿Llevó la geología a un enfriamiento global? 

Dado que estas «pistas» de la actividad tectónica se superponen en el tiempo con el fenómeno conocido como «Tierra bola de nieve», los investigadores empezaron a preguntarse si existía algún tipo de relación entre ambas cosas, como por ejemplo que el paso de una Tierra con corteza única a otra con muchas placas hubiera podido desencadenar un drástico periodo de enfriamiento global. 

«Esta crisis climática -asegura Stern- podría haber sido ocasionada por toda una serie de acontecimientos, pero sin duda la gran causa fue esta auténtica revolución en el estilo tectónico de la Tierra». 

El artículo enumera hasta 22 formas diferentes en que la puesta en marcha de la tectónica de placas podría haber provocado un enfriamiento global tan drástico que el mundo entero, de polo a polo, se vio cubierto por una gruesa capa de hielo. Entre esas causas, destacan el surgimiento de volcanes explosivos, cuyas emisiones de azufre contribuyen al enfriamiento, el cambio de orientación del eje del planeta provocado por la ruptura de la capa rocosa única, o el aumento de meteorización de las rocas, proceso que empuja CO2, un conocido gas de efecto invernadero, a la atmósfera. 

En su estudio, los investigadores también consideraron las posibles razones «no tectónicas» para el enfriamiento, muchas de ellas de origen espacial, como el impacto de múltiples asteroides o el colapso de los anillos de hielo que podrían haberse formado alrededor del planeta. Si esas fueran las causas reales de que la Tierra se convirtiera en una bola de nieve, la hipótesis de Stern y Miller se vendría abajo. Pero no existen evidencias que confirmen que fueron esos, y no otros, los desencadenantes de la congelación masiva de nuestro planeta. 

Si bien todos los posibles mecanismos de enfriamiento han sido descritos previamente en otros artículos de investigación, Stern asegura que su trabajo (y el de Miller) es el primero en plantear la posibilidad de que cada uno de esos mecanismos esté, en realidad, relacionado con la transición a la tectónica de placas, una idea que él describe como «radical». 

«Durante mucho tiempo -afirma Stern- la gente ha estado diciendo que siempre ha habido placas tectónicas... pero creo que eso podría ser producto de la imaginación». 

Una hipótesis entre otras 

Otros investigadores, por supuesto, no comparten la teoría de Stern y Miller. Como por ejemplo Graham Shields, profesor de Geología del University College, de Londres, quien afirma se necesitan más evidencias antes de poder afirmar que el efecto «bola de nieve» está vinculado al inicio, y no solo a un momento, de la tectónica de placas. «¿Cómo podemos distinguir su hipótesis de inicio tectónico de otras hipótesis -afirma el científico- muchas de las cuales, además, también están relacionadas con la tectónica y el ciclo bien establecido de los supercontinentes?».

Los autores, sin embargo, se defienden de las críticas señalando que su trabajo solo presenta un posible escenario de la historia de la Tierra, y que, efectivamente, se necesita más investigación para probar definitivamente el vínculo entre el comienzo de la tectónica de placas y la Tierra «bola de nieve».

«En nuestro campo -concluye Stern- las revoluciones no ocurren a menudo o fácilmente. Primero siembras ideas, y luego vas y buscas más datos que las apoyen o que las rechacen».

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¿Qué pasará cuando se inviertan los polos magnéticos de la Tierra?

Estas son las consecuencias de un fenómeno que ya ha ocurrido otras veces y que volverá a ocurrir

El campo magnético de la Tierra - Fotolia

Es muy sencillo usar una brújula. La aguja siempre apunta hacia el Norte. Ocurre porque la Tierra es, en sí misma, un gran imán. Nuestro planeta genera su propio campo magnético. Es muy débil, pero lo suficiente como para hacer funcionar ese maravilloso y sencillo instrumento, que en el pasado se creía animado por la estrella polar o por unas misteriosas islas magnéticas situadas en el Ártico. El campo magnético también sirve a buen número de especies para orientarse y llevar a cabo sus migraciones y, además, ejerce un papel protector sin el cual, seguramente, no estaríamos aquí. Impide que las partículas cargadas de alta energía procedentes del Sol nos den de lleno, provocando cuantiosos daños en nuestras tecnologías.

El campo magnético terrestre está provocado por la existencia dinámica de una gran masa de hierro y níquel a unos 3.400 km de profundidad. No está fijo. En realidad, cambia constantemente de intensidad y dirección. Desde hace unos 2.000 años, se va debilitando, una tendencia que se ha acelerado desde 1840 y que, en realidad, los científicos no comprenden en su totalidad. Lo que sí saben con seguridad es varía con el tiempo, motivo por el cual el polo norte magnético no coincide exactamente con el polo norte geográfico (que sí coincide con el eje de rotación terrestre).

Los científicos han estudiado con detalle esta desviación desde hace mucho tiempo. Las observaciones indican que, en las últimas décadas, se está produciendo un movimiento acelerado del polo magnético y que en la actualidad se desplaza a un ritmo de unos 50 km cada año. Es decir, 125 metros cada día. Si sigue así, en unos 50 años, el polo norte alcanzará las estepas de Siberia, en Rusia.

Pero, ¿podría producirse una repentina inversión de los polos? Pues sí, sin duda. De hecho, ya ha pasado antes numerosas veces (la última hace unos 780.000 años), como los científicos han podido saber gracias al estudio de rocas antiguas. Y ha ocurrido sin seguir un patrón definido y presentando distintas duraciones (unos miles de años). Durante la inversión, el campo magnético se vuelve inestable y su intensidad más débil hasta que, nuevamente, vuelve a crecer poco a poco en sentido invertido. ¿Por qué? Las causas exactas todavía son un misterio.

Sin protección

Cuándo sucederá de nuevo es algo que no podemos saber, pero podría ser pronto en términos geológicos, unos miles de años. La rapidez del debilitamiento de la intensidad del campo magnético terrestre que ocurre en la actualidad junto a la aceleración del movimiento del polo, ha llevado a especular con la posibilidad de que vaya a producirse otra inversión. ¿Y qué consecuencias tendrá? ¿Una catástrofe global?

No existen evidencias de que las inversiones de polaridad ocurridas con anterioridad hayan provocado grandes catástrofes naturales ni hayan amenazado la supervivencia humana. Como el proceso de inversión ocurre a escalas de tiempo mucho mayores que la vida de los animales, las especies migratorias podrían adaptarse paulatinamente a los cambios. Ahora bien, el Homo sapiens actual depende profundamente de la tecnología, y ese puede ser su telón de Aquiles. En una inversión magnética, durante un corto espacio de tiempo, el campo sería inexistente. No podría protegernos contra las radiaciones cósmicas o las tormentas solares, lo que podría arruinar nuestras redes eléctricas y satélites. Claro que, cuando ocurra, quizás ya dispongamos de los medios técnicos necesarios para afrontar sus efectos. En definitiva, no tiene por qué ser un apocalipsis. Los polos se han invertido ya en una veintena de ocasiones y el mundo ha seguido girando.

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¿Puede la vida cambiar la rotación de la Tierra?

Un estudio sugiere que los seres vivientes pueden alterar la velocidad a la que gira un planeta

Atmósfera de la Tierra

Como sabemos muy bien aquí, en la Tierra, la presencia de vida puede cambiar muchas cosas en un planeta. Empezando por la composición y densidad de la atmósfera y terminando por un gran número de características físicas en su superficie. ¿Pero puede la mera presencia de vida alterar también la velocidad de rotación de todo un mundo? La respuesta, según el estudio aparecido hace unos días en arXiv.org y que será publicado próximamente en The Astronomical Journal, es que sí.

Según Caleb Scharf, en efecto, director del departamento de Astrobiología de la Universidad de Columbia, en Nueva York, la presencia de vida tiene, en potencia, la capacidad de influir en la velocidad de rotación de un planeta a base de liberar gases como el oxígeno.

En la actualidad, la Tierra tarda cerca de 24 horas en efectuar una rotación completa sobre su eje. Sin embargo, las cosas no siempre fueron así, y hubo un tiempo lejano en que nuestro mundo rotaba mucho más rápido y en el que los días no duraban más de dos o tres horas. Con el paso de miles de millones de años, los "tirones" gravitatorios del Sol y de la Luna fueron frenando esa frenética rotación terrestre, llevándola poco a poco a su velocidad actual. El proceso, por supuesto, no se ha detenido, sino que continúa en la actualidad. La duración del día, en efecto, se sigue alargando a un ritmo más o menos constante de 1,8 milisegundos por siglo.

Frenar o acelerar

Sin embargo, hace años ya que la Ciencia demostró la existencia de todo un abanico de otros factores que también pueden influir en la velocidad de rotación, tanto incrementándola como ralentizándola. Por ejemplo, un estudio publicado en 2015 advertía de que el aumento del nivel del mar provocado por el deshielo de glaciares podía cambiar la inclinación del eje terrestre, e incrementar la velocidad de rotación de nuestro planeta.

La atmósfera tiene también la capacidad de alterar la duración de un día. "Puede resultar sorprendente -asegura Caleb Scharf a Space.com-, pero la atmósfera de la Tierra posee una masa de unos 50 billones de toneladas métricas, por lo que en escalas de tiempo suficientemente largas (cientos, miles, incluso millones de años) toda esa masa y su arrastre por toda la superficie del planeta puede tener, y tiene, efectos concretos".

"Imagine, por ejemplo -prosigue Scharf- que pudiera usted hacer girar mágicamente toda la atmósfera para que hubiera vientos huracanados en todas partes durante siglos, y todos ellos soplando en la misma dirección. A través del arrastre y la fricción, eso tendría un efecto gradual sobre la rotación de la esfera sólida giratoria que es la Tierra".

Por supuesto, los efectos reales que ejercen las atmósferas sobre sus planetas "son mucho, mucho menos dramáticos, pero en escalas de tiempo geológicas pueden llegar a tener gran importancia, e incluso contrarrestar los efectos de las mareas gravitatorias del Sol y la Luna".

Otro aspecto que puede influir en la duración del día en un planeta es el grado de calentamiento, o de enfriamiento, de su atmósfera. "A medida que una estrella calienta un planeta como la Tierra -explica Scharf- su atmósfera responde variando su presión. El aire caliente se expande, el frío se contrae, así que, en pocas palabras, se termina moviendo diariamente la masa atmosférica en unas escalas realmente grandes. Lo cual significa que la masa de la atmósfera no se reparte uniformemente alrededor del planeta, y eso proporciona una herramienta, como una gran llave inglesa, para que las fuerzas gravitacionales de la estrella o las lunas tiren de la atmósfera".

El "tirón" gravitatorio de estrellas y lunas sobre las atmósferas planetarias es, normalmente, un efecto pequeño. Sin embargo, explica el investigador, a veces la velocidad a la que una estrella calienta la atmósfera de un planeta puede "resonar", esto es, reforzar la velocidad a la que vibra la atmósfera, al igual que un cantante de ópera puede emitir la nota correcta para hacer que una copa de champán resuene y se rompa. "Cuando eso sucede, la masa de la atmósfera se acumula mucho más, y la llave inglesa de la gravedad se hace mucho más grande".

En el caso de la Tierra, los investigadores creen que eso fue precisamente lo que sucedió cuando la duración del día estaba alrededor de las 21 horas. El efecto de llave inglesa, en efecto, podría haber impedido que la rotación de la Tierra disminuyera tal y como mandaba la atracción de la luna, tal vez durante cientos de millones de años.

La vida entra en escena

Y llegamos a la influencia de los seres vivos en todo este proceso. La vida, en efecto, influye en la química de la atmósfera emitiendo gases, como por ejemplo el oxígeno. Y esos gases pueden, a su vez, afectar a la forma en que las atmósferas se calientan y enfrían. Los cálculos de Scharf indican que este proceso puede tener un impacto concreto en la tasa de rotación de la Tierra y, por supuesto, también de otros planetas.

"Parece una locura -afirma Scharf- pensar que la biología, o la biosfera, puedan influir en la rotación de un planeta a base de alterar la composición atmosférica. Pero nuestros resultados indican que no es algo imposible".

Según las conclusiones del estudio, en efecto, la vida puede influir en la velocidad de rotación a través de varios mecanismos diferentes. Por ejemplo, la luz ultravioleta puede generar ozono a partir del oxígeno, y el ozono es realmente eficaz a la hora de absorber la luz solar y de calentar, por lo tanto, la atmósfera. En palabras del científico, "imaginemos un planeta que aún gira muy rápido y en el que la vida, productora de oxígeno, ya se ha iniciado. La consiguiente formación de ozono podría, en este caso, 'sintonizar' la atmósfera para que la resonancia empiece antes, y eso actuará en contra de la ralentización normal del giro del planeta".

Scharf admite que existe un importante grado de incertidumbre a la hora de establecer en qué grado exactamente la vida puede influir en la rotación planetaria. "Lo que hice -explica- fue simplemente presentar un escenario plausible de 'qué pasaría si', con algunas conjeturas sobre los números".

El siguiente paso será utilizar modelos informáticos en 3D para simular climas planetarios y establecer con certeza hasta qué punto la presencia de vida es capaz de tener los efectos propuestos en esta investigación. Cuando esos modelos estén listos, otros investigadores podrán aplicarlos a las tasas de rotación de planetas lejanos y comprobar así si éstas coinciden con los planetas habitados de la simulación. Toda una nueva forma, pues, de buscar vida fuera de la Tierra.

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Revelan cuándo la Tierra experimentará el último eclipse solar total

Este fenómeno ocurre aproximadamente cada 18 meses, pero en un día ya no será visible desde nuestro planeta.

Los eclipses solares totales dejarán de existir en un futuro muy lejano, debido a que la Luna se está alejando lentamente de la Tierra, aseguran científicos de la NASA.

Los eclipses solares totales ocurren cuando la Luna y el Sol tienen el mismo tamaño desde la perspectiva de la Tierra. El astro rey es unas 400 veces más ancho que nuestro satélite natural, pero la Luna se encuentra unas 400 veces más cerca a nuestro planeta que el Sol. Sin embargo, la Luna se está alejando aproximadamente 4 centímetros por año de la Tierra.

Como resultado, los eclipses solares totales dejarán de existir, debido a que el tamaño aparente de la Luna desde la perspectiva de la Tierra será demasiado pequeño para cubrir completamente al Sol. "Con el tiempo, el número y la frecuencia de los eclipses solares totales disminuirá (…) Aproximadamente en 600 millones de años a partir de ahora, la Tierra experimentará la belleza y el drama de un eclipse solar total por última vez", comentó Richard Vondrak, científico lunar de la agencia espacial estadounidense.

Por ahora, un eclipse solar total es visible desde algún lugar en la superficie de la Tierra aproximadamente una vez cada 18 meses. El próximo evento de este fenómeno tendrá lugar el 21 de agosto.

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Espectacular foto de la Tierra y la Luna, vistas desde Marte

Ha sido realizada por un orbitador marciano de la NASA

La Tierra y la Luna, fotografiadas por el MRO de la NASA desde Marte - NASA / JPL-Caltech / Univ. de Arizona

Esta espectacular fotografía de la Tierra y la Luna, vistas desde Marte, está realizada a partir de cuatro conjuntos de imágenes adquiridas el pasado noviembre por la cámara HiRISE de alta resolución del Orbitador de Reconocimiento de Marte (MRO) de la NASA.

Cada imagen fue procesada por separado antes de combinarlas para que la Luna apareciera lo suficientemente brillante para ser vista. Nuestro satélite natural es mucho más oscuro que la Tierra y apenas sería visible en la misma escala de brillo. La vista combinada sí retiene los tamaños y posiciones de los dos cuerpos correctamente con relación el uno al otro.

HiRISE toma imágenes en tres bandas de longitud de onda: infrarrojos, rojos, verdes y azules. Aquí se muestran como rojo, verde y azul, respectivamente, de forma similar a las imágenes de los Landsat (satélites de EE.UU. para la observación de la superficie terrestre) en las que la vegetación aparece en rojo. La forma de color rojizo en el medio de la imagen de la Tierra es Australia. El sudeste de Asia aparece como un área rojiza (debido a la vegetación) en la parte superior. La Antártida es la mancha brillante en la parte inferior izquierda. Otras áreas brillantes son nubes.

Estas imágenes fueron tomadas para la calibración de los datos de HiRISE, ya que la reflectancia espectral de la cara visible de la Luna es muy bien conocida. Cuando se realizaron las fotos, Marte se encontraba a 205 millones de kilómetros de la Tierra.

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En el 2022 desde la Tierra se podrá observar una colisión de estrellas a simple vista

La predicción de un astronómo estadounidense, una vez cumplida, será la primera en la historia.

Dentro de 5 años los habitantes de la Tierra podrán ser testigos del nacimiento de un cuerpo celeste tras el choque de dos estrellas, según se afirma en una publicación reciente de la Universidad de Calvin, estado de Michigan, EE.UU.

El hecho ocurrió en el siglo III d.C. como resultado de la colisión de dos estrellas, identificadas bajo el código 'KIC 9832227', pero la luz producida tras su choque tardará en llegar a la Tierra unos 1.800 años.

La estrella 'recién' nacida será visible en el año 2022 en la constelación de Cygnus. El impacto luminoso puede ser tan fuerte, que la estrella puede convertirse en uno de los objetos más brillantes en el cielo nocturno por unos días.

El autor principal de la investigación, el profesor de la Universidad de Calvin, Larry Molnar, afirma que pronósticos de este tipo "nunca se han hecho antes". A su vez el investigador, una vez cumplido su augurio, será el primero en predecir la colisión de estrellas antes de que su luz alcance la Tierra. 

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Mañana la Tierra alcanzará su velocidad máxima

• Nuestro planeta se sitúa en su punto más cercano al Sol y se moverá 7.000 kilómetros por hora más rápido

• El Sol presentará su máximo diámetro aparente visto desde la Tierra

A principios de año, la Tierra pasa por el punto de su órbita más cercano al Sol, conocido como perihelio. Este año este acontecimiento tendrá lugar mañana, día 4 de enero, a las 11:59 hora peninsular (10:59 Tiempo Universal). La Tierra y el Sol distarán entonces 147,1 millones de kilómetros, unos cinco millones menos que en su posición más alejada, que tiene lugar a principios de julio y se denomina afelio.

Esta "cercanía" al Sol tiene varias consecuencias. Por un lado, el Sol presentará su máximo diámetro aparente visto desde la Tierra. Y, por otro, la Tierraalcanzará la máxima velocidad en su órbita. Concretamente se desplazará a 30,75 kilómetros por segundo (110.700 kilómetros a la hora). Dos kilómetros por segundo más más rápido que en el punto de su órbita más alejado del sol, lo que equivale a 7.164 kilómetros por hora más rápido. Como media, la Tierra se mueve a 107.280 kilómetros por hora.

El primero en darse cuenta de este fenómeno fue el matemático y astrónomo alemán Johannes Kepler. Gracias a las notas de uno de sus maestros, el astrónomo danés Tycho Brahe, el observador más importante del cielo antes de la invención del telescopio, Kepler se dio cuenta de que la órbita que describe la Tierra alrededor del sol no es circular, sino ligeramente elíptica. Esto le llevó a definir la que hoy se conoce como primera ley de Kepler: "Los planetas describen órbitas elípticas alrededor del Sol, que ocupa uno de los focos de la elipse".

La Tierra se mueve más rápido al pasar cerca del Sol- Uciencia / Universidad de Málaga

También había observado que la velocidad de la tierra al recorrer su órbita varia. Y lo plasmó en la segunda ley de Kepler: "Cada planeta se mueve de tal manera que la recta imaginaria que le une al centro del Sol (denominada radio vector) barre áreas iguales en tiempos iguales". El planeta, cuando está más cerca del sol, debe recorrer una distancia mayor y su velocidad aumenta. Durante todo el invierno en el hemisferio norte (verano en el sur), cuando la Tierra y el Sol están más próximos, la velocidad a la que viaja nuestro planeta es mayor. Y el máximo se produce durante el perihelio.

Aunque Kepler enunció las leyes de los movimientos de los planetas, desconocía qué fuerza los obligaba a cumplirlas. Newton, basándose en las observaciones Tycho Brahe, Galileo y Kepler, dio con la causa: la gravedad. Y es su segunda ley la que explica por qué la tierra va a hora más rápido: "La fuerza de atracción entre dos cuerpos de masas separados una distancia r es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia". Es decir, cuanto menor sea la distancia al Sol, mayor será la fuerza de gravedad y por tanto la velocidad a la que se desplaza un planeta.

¿Por qué hay estaciones?

¿Y si estamos más cerca del Sol, por qué es invierno? Dos cosas determinan la cantidad de calor del sol que recibe un planeta. La excentricidad de su órbita y la inclinación de su eje. La excentricidad define cuánto se aparta la órbita de un circulo. La Tierra sigue una órbita casi circular, así que las estaciones vienen determinadas exclusivamente por la inclinación de su eje, que a su vez determina la inclinación con que los rayos solares llegan a la Tierra.

El eje de rotación de nuestro planeta está inclinado unos 23,5 grados con respecto a la perpendicular del plano de la órbita que describe alrededor del Sol (plano de la eclíptica). Cuanto más perpendiculares incidan los rayos del Sol, menor será el calor que se disipe al atravesar la atmósfera terrestre y será la estación más cálida. En los meses próximos el perihelio (de diciembre a marzo), es el hemisferio Sur el que está inclinado hacia el Sol y allí será verano, mientras en el Norte será invierno.

Para que luego digan que la Física no tiene aplicaciones prácticas...

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El cometa (quizás dos) que se acerca a la Tierra con el nuevo año

Una sonda de la NASA ha detectado dos nuevos objetos en nuestro vecindario cósmico. Uno de ellos podría ser visto con binoculares la próxima semana

Recreación artística del objeto 2016 WF9 a medida que pasa de la órbita de Júpiter hacia el Sol - NASA / JPL-Caltech

Una misión de la NASA llamada Neowise ha descubierto un par de nuevos objetos celestes que viajan a través de nuestro barrio cósmico. Uno de ellos es claramente un cometa y podrá ser visto con binoculares la próxima semana. Otro se encuentra en la borrosa frontera que separa a los asteroides de los cometas, así que su auténtica identidad todavía no está desvelada.

El objeto llamado 2016 WF9 fue detectado el 27 de noviembre. Su órbita lo lleva en un recorrido escénico por nuestro Sistema Solar digno del mejor touroperador cósmico. En su mayor distancia del Sol, se acerca a la órbita de Júpiter. En el transcurso de 4,9 años terrestres, se desplaza hacia el interior, pasando por debajo del cinturón principal de asteroides y de la órbita de Marte hasta que se balancea justo dentro de la propia órbita de la Tierra. Después de eso, se dirige de nuevo hacia el Sistema Solar exterior.

Pero, ¿de qué se trata? Los objetos con este tipo de órbitas tienen múltiples orígenes posibles: una vez pudo haber sido un cometa, o podría haberse desviado de una población de objetos oscuros en el cinturón principal de asteroides.

Sea lo que sea, 2016 WF9 se acercará a la órbita terrestre el 25 de febrero de 2017. A una distancia de casi 51 millones de kilómetros de nuestro planeta, este paseo no lo traerá especialmente cerca. Los científicos conocen bien su trayectoria y el objeto no es una amenaza para la Tierra en un futuro previsible.

La otra novedad sí lleva el carné de identidad por delante. Descubierto por Neowise un mes antes, es claramente un cometa que libera polvo a medida que se acerca al Sol. Bautizado como C/2016 U1 Neowise, «hay una buena oportunidad de que llegue a ser visible con un buen par de prismáticos, aunque no podemos estar seguros, porque el brillo de un cometa es notoriamente impredecible», advierte Paul Chodas, gerente del Centro de Estudios de Objetos Cercanos a la Tierra en el Laboratorio de Propulsión a chorro (JPL) de la NASA en Pasadena, California.

Visible desde el hemisferio norte durante la primera semana de 2017, el cometa estará en el cielo sudeste poco antes del amanecer. Se mueve más hacia el sur cada día y alcanzará su punto más cercano al Sol, dentro de la órbita de Mercurio, el 14 de enero, antes de regresar a los límites exteriores del Sistema Solar en una impresionante órbita de miles de años de duración. Tampoco se considera una amenaza para nuestro planeta tampoco.

Grande y oscuro

Neowise es una misión de caza de asteroides y cometas en infrarrojo, prolongación de la primera misión WISE. Después de descubrir más de 34.000 asteroides durante su primera etapa, Neowise fue sacada de la hibernación en diciembre de 2013 para encontrar y aprender más acerca de los asteroides y cometas que pudieran representar un peligro de impacto con la Tierra. Si WF9 2016 resulta ser un cometa, sería el décimo descubierto desde la reactivación. Si resulta ser un asteroide, sería el número cien.

Lo que sí saben los científicos es que WF9 2016 es relativamente grande: aproximadamente de 0,5 a 1 km de ancho. También es bastante oscuro, ya que refleja sólo un pequeño porcentaje de la luz que cae sobre su superficie. Este cuerpo se asemeja a un cometa en su órbita y reflectividad, pero parece carecer de la característica nube de polvo y gas que los define.

«2016 WF9 podría tener orígenes de cometa», dice James «Gerbs» Bauer, investigador en el JPL. «Este objeto ilustra que la frontera entre los asteroides y los cometas es borrosa. Tal vez con el tiempo haya perdido la mayor parte de los volátiles que permanecen en su superficie o justo debajo».

Como el asfalto o el carbón

Los objetos cercanos a la Tierra (NEOs, por sus siglas en inglés) absorben la mayor parte de la luz que cae sobre ellos y vuelven a emitir esa energía en longitudes de onda infrarrojas. Esto permite a los detectores de infrarrojos de Neowise estudiar tanto los oscuros como los de color claro casi con la misma claridad y sensibilidad.

«Se trata de objetos muy oscuros -apunta Joseph Masiero, científico de Neowise-; piense en el asfalto nuevo en la calle o en el carbón, y en algunos casos son incluso más oscuros».

Los datos de Neowise se han utilizado para medir el tamaño de cada objeto próximo a la Tierra que se observa. Un total de 31 asteroides descubiertos pasan dentro de unas 20 distancias lunares de la órbita de la Tierra, y 19 tienen más de 140 metros, pero reflejan menos del 10% de la luz solar que cae sobre ellos.

La misión ha completado su séptimo año en el espacio tras haber sido puesta en marcha el 14 de diciembre de 2009. Sus datos están disponibles para todos aquellos que estén interesados en conocerlos.

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¿Cómo será la Tierra dentro de 5.000 millones de años?

Esto es lo que le sucederá al planeta cuando la nuestra estrella sea cien veces más grande de lo que es ahora

El Sol lleva brillando 5.000 millones de años, y seguirá haciéndolo durante otros 5.000 millones de años más. Sin embargo, durante el tiempo que le queda, nuestra estrella particular sufrirá una serie de cambios que, probablemente, llevarán a la destrucción de nuestro planeta y de toda la vida que hay en él. Pero los científicos no están totalmente seguros de ello. ¿Qué sucederá con nuestro planeta cuando el Sol sea cien veces más grande de lo que es ahora? Una pregunta difícil de responder, ya que ninguno de nosotros estará vivo para entonces.

Sin embargo, utilizando el mayor radiotelescopio del mundo, un equipo internacional de astrónomos acaba de darse cuenta de que la estrella L2 Puppis, una gigante roja que se encuentra a unos 208 años luz de distancia, tiene exactamente el doble de edad que nuestro sol, y que hace 5.000 millones de años era prácticamente igual a él. Estudiando esa estrella, por lo tanto, podremos explicar mucho mejor a qué nos enfrentamos en el futuro. (El estudio, aquí).

"Dentro de 5.000 millones de años -explica Leen Decin, del Instituto de Astronomía KU en Lovaina, Bélgica- el Sol habrá crecido hasta convertirse en una gigante roja, con un tamaño más de cien veces superior al actual. También experimentará una enorme pérdida de masa debido a unos vientos solares extremadamente fuertes. El producto final de esta evolución, dentro de unos 7.000 millones de años, será una pequeña enana blanca, que tendrá más o menos el tamaño de la Tierra, pero con una densidad muchísimo mayor. Una sola cucharadita de café del material que la compone pesará unas cinco toneladas".

Por supuesto, esta espectacular metamorfosis tendrá un impacto directo en los planetas del Sistema Solar. Mercurio y Venus, por ejemplo, serán engullidos, literalmente, por la estrella gigante y quedarán completamente destruidos. "Pero el destino de la Tierra resulta aún muy incierto -continúa Decin-. Sabemos que nuestro Sol será mucho más grande y brillante, lo cual probablemente destruirá toda forma de vida en nuestro planeta. ¿Pero podrá el corazón rocoso de la Tierra sobrevivir a la fase de gigante roja y seguir orbitando alrededor del Sol cuando se convierta en una enana blanca?"

La respuesta puede estar en la estrella L2 Puppis., que se encuentra a 208 años luz de distancia, lo que en términos astronómicos significa muy cerca. Para estudiarla, los investigadores utilizaron el radiotelescopio ALMA, formado por 66 radio antenas individuales que, juntas, forman un gigantesco radiotelescopio virtual de 16 km. de diámetro.

Un planeta en órbita

"Descubrimos que la edad de L2 Puppis es de unos 10.000 millones de años -afirma por su parte Ward Homan, también del Instituto de Astronomía KU en Lovaina-. Y que hace 5.000 millones de años, la estrella era un gemelo casi perfecto de nuestro Sol tal y como es hoy, con su misma masa. Un tercio de esa masa se perdió durante la evolución de la estrella. Lo mismo que le sucederá al Sol en el futuro".

Pero lo que más llamó la atención de los investigadores fue descubrir que a unos 300 millones de L2 Puppis (el doble de la distancia que hay entre el Sol y la Tierra), existe un objeto en órbita de la estrella gigante. Un objeto que, con toda probabilidad, es un planeta que nos brinda una oportunidad única para saber cómo podría ser la Tierra dentro de 5.000 millones de años. Una mejor comprensión de la interacción entre L2 Puppis y su planeta nos brindará, pues, una valiosísima información sobre la forma en que evolucionará el Sol, y del impacto que esa evolución tendrá en los mundos de nuestro sistema solar.

¿Podrá sobrevivir la Tierra a los cambios en el Sol o quedará completamente destruida? La respuesta es aún incierta, pero L2 Puppis podría ser la clave para responder a la pregunta.

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