Desde la Azotea

Esta entrada es una traducción de la originalmente publicada en Mapping Ignorance. Pincha aquí si quieres leerla. Esta entrada está también basada en la nota de prensa publicada por la Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea.

Admitámoslo desde el principio: Saturno es mi planeta favorito, ciertamente no soy neutral cuando hablo de su maravillosa actividad atmosférica. En mi defensa debo preguntar si conocéis rival para sus tormentas gigantes periódicas, flujo poligonales o cambios estacionales. Al telescopio, quizá Júpiter resulte más divertido pero a largo plazo Saturno acaba captando tu atención. Hace más de una década, el análisis de la estructura del increíble jet ecuatorial de Saturno fue parte de mi tesis doctoral y ahora, medio año saturniano después, volvemos a encontrar sorpresas en una reciente publicación de nuestro grupo [1].

La historia comienza en 2003. Después de medir sin descanso vectores de viento en imágenes del Telescopio Espacial Hubble, el profesor Agustín Sánchez Lavega encontró una increíble rebaja en el jet ecuatorial del planeta anillado [2]. Durante el sobrevuelo de las Voyager, a principios de los 80, Saturno tenía viento casi super-sónicos que soplaban a 1600 km/h de Oeste a Este. Un temporal que aparentemente amainó en los años siguientes y, a principios de los 90, circulaba aparentemente a la mitad de velocidad. Poco después, la misión Cassini de NASA fue insertada en su órbita alrededor de Saturno y fue capaz de estudiar, entre otras muchas cosas, los vientos a bajas latitudes [3]. Cassini estaba fenomenalmente equipada con filtros capaces de sondear diferentes niveles atmosféricos, demostrando que existía una intensa cizalla vertical con vientos más lentos en la parte superior y vientos rápidos unos cien kilómetros por debajo. No eran tan rápidos como los vientos Voyager pero se acercaban. ¿Era una cuestión de nubes situadas a diferentes alturas o había un cambio real en el flujo? Cuando cuantificamos las alturas de las estructuras nubosas para cada misión (Voyager, HST, Cassini) encontramos que se requería un cambio real en las velocidades del viento para conciliar todos los datos [4]. Una pérdida de 100 m/s en la atmósfera superior parecía funcionar bien. Sin embargo, no había mecanismo conocido capaz de producir semejante inyección de momento contra la incontenible inercia de la atmósfera. La sombra de los anillos y las tormentas gigantes fueron acusadas pero las pruebas, en forma de modelos numéricos, no eran concluyentes.

Saturno visto por el Telescopio Espacial Hubble en Junio de 2015. El detalle muestra la estructura rápida que alcanzó valores de la era Voyager. Crédito: GCP-UPV/EHU

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Está entrada es una traducción de la original publicada en Mapping Ignorance. Si quieres leerla, pincha aquí. Esta entrada constituye también la número 100 de este blog Desde la Azotea.

¿Así que crees que puedes distinguir entre cielo e infierno? David Gilmour no te cree*, y lo cierto es que yo tampoco. Solemos pensar en los límites de Goldilock (Ricitos de Oro), según los cuales la habitabilidad de un planeta viene determinada estrictamente por la temperatura y la distancia a su estrella progenitora. Pero, aunque ciertamente puede ser útil, se trata de una aproximación simplificadora y existen otros factores que comienzan a emerger con suficiente fuerza como para ser tomados en cuenta a la vista de nuestra visión actual de los planetas confirmados en la Vía Láctea. Un artículo de Way y sus colaboradores [1] ha demostrado que Venus, lo más parecido al infierno en el Sistema Solar actual, pudo haber sido un paraíso durante bastante tiempo. Sus simulaciones numéricas muestran un paleo Venus con temperaturas templadas en superficie, compatibles  con la presencia de agua líquida.

Simulaciones de la temperatura superficial en un paleo Venus para algunos modelos atmosféricos: (a) con topografía actual y flujo solar de 2900 Gya; (b) como el anterior pero con un Sol mucho más joven de 0.715 Gya; (c) como (a) pero con la topografía de la Tierra; (d) igual que (a) pero con rotación rápida de 16 días terrestres. Crédito: de Way et al. (2016).

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Visión artística del viento solar sobre la atmósfera de Marte, en base a los últimos resultados de la misión MAVEN. Crédito: NASA/GSFC

Después de un largo tiempo sin hacerlo, he vuelto a colaborar recientemente en el blog Mapping Ignorance. La historia protagonista ha sido cómo la sonda MAVEN de NASA nos ha ido descubriendo los misterios de la alta atmósfera marciana y su pérdida al espacio debido, entre otras cosas, al viento solar.

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http://www.ajax.ehu.es/sph/images/1B.Penacho_Marciano_Rotando.gif

Hace apenas una hora que se ha levantado el embargo sobre nuestro último trabajo en Nature. Se trata de un artículo sobre el descubrimiento del penacho más alto jamás observado en Marte. Cuando decimos “penacho” estamos intentando evitar el término “nube” porque para la física de las atmósferas, éste tiene algunas connotaciones sobre su origen (esencialmente que es la condensación de algo, en el caso de Marte agua o dióxido de carbono).

En marzo de 2012 algunos astrónomos aficionados observaron una estructura atmosférica muy curiosa y ya los primeros análisis arrojaban valores de altura descomunales, más de 200km de altura sobre la superficie, más allá incluso de las órbitas que han atravesado algunas de las naves que hemos enviado al planeta rojo. Francamente sorprendente. Picados por la curiosidad, Agustín Sánchez-Lavega y algunos de los miembros del Grupo de Ciencias Planetarias iniciamos un estudio en el que nos acompañaron, además de los astrónomos aficionados que aportaron datos sobre el evento, compañeros del Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC) y de la agencia espacial europea ESA.

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¿De dónde viene el agua de nuestro planeta? Cuando la Tierra se formó, se encontraba demasiado cerca del Sol para poder albergar en su superficie elementos volátiles como este y, si bien parte del agua puedo almacenarse en el interior de algunas rocas, parece bastante claro que una fuente externa contribuyó a formar nuestra hidrosfera actual. Sí, ¿pero quién? Siempre se ha sospechado de asteroides y cometas, cuerpos que cayeron en grandes números sobre nuestro planeta mientras se estaba formando y que, al haberse originado en regiones más externas del Sistema Solar, contienen mayores cantidades de volátiles. En principio, los cometas pueden contener más agua y se requerirían menos de ellos para aportar el agua de la que ahora disfrutamos. Recientes resultados de la misión Rosetta sobre el comenta 67P/Churyumov-Gerasimenko, sin embargo, afianzan la candidatura de los asteroides.

Proporciones D/H para diferentes cuerpos del Sistema Solar mostrando por un lado la coincidencia con algunos tipos de asteroides y por otro las discrepancias en los cometas JFC. Tomada de Altwegg et al. (2014)

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Explicación gráfica del análisis del fondo infrarrojo y sus escalas de variación. Fuente: NASA/JPL-Caltech.

Supongamos que miramos al cielo con nuestros ojos infrarrojos (sí, esos que tienes guardados por ahí…). Después, gracias a nuestros superpoderes recién adquiridos, iríamos apagando todas las fuentes de luz en esa región del espectro infrarrojo. Primero las más evidentes, las estrellas. Después, los cuerpos del Sistema Solar incluido el polvo que da lugar a la luz zodiacal. Las galaxias más lejanas. Todo. ¿Qué queda?

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Parte de las Pléyades vistas desde el telescopio T50 del Observatorio Astronómico Aula EspaZio Gela en noviembre de 2011. Las estrellas más brillantes de la imagen son Alcione (izquierda) y Merope (derecha), aún rodeadas de cierta nebulosidad, restos de la nube de hidrógeno a partir de la cual se formaron. Las primeras noches del invierno son el momento ideal para ver este cúmulo (incluso a simple vista) en la constelación de Tauro.

Llevaba exactamente dos meses sin colaborar con el blog de Mapping Ignorance debido a una acumulación de trabajo que espero que vaya viendo la luz poco a poco. Para mi regreso decidí comentar un artículo publicado este verano en la revista Science  (A VLBI resolution of the Pleiades distance controversy, Mellis et al., 2014, Science 345, 1029) que incide en uno de los aspectos más importantes de la Astrofísica: la determinación de distancias en el Universo. Este artículo había sido ya comentado en blogs y noticias, entre los que destacaría la entrada de Francisco R. Villatoro.

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Imagen de falso color de la superficie de Mercurio tomada por la sonda MESSENGER. Los colores evidencias las diferencias mineralógicas de la capa más externa del planeta. Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Mercurio, el planeta más cercano al Sol de nuestro sistema, esconde múltiples secretos. Realmente apenas conocíamos ni su superficie, hasta que el sobrevuelo de la Mariner 10 a mediados de los 70 nos devolvió las primeras imágenes. En la actualidad, la sonda MESSENGER de NASA, orbita en torno al planeta y nos ofrece todo tipo de datos sobre él. Algunos de los más difíciles de interpretar hacen referencia a su campo magnético.

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Los agujeros negros están a buen seguro en el primer lugar de la lista de objetos astronómicos fascinantes. Más allá de sus intrigantes propiedades, hoy nos detendremos en el hecho de que prácticamente todas las galaxias que conocemos poseen un agujero negro supermasivo en su interior, donde supermasivo significa del orden de millones de masas solares. En un universo más joven y lejano muchos de esos núcleos se encontraban en auténtica ebullición, produciendo gigantescas emisiones en forma de chorros (o jets) que viajan por el espacio y el tiempo hasta llegar a nuestros telescopios. La historia de formación de galaxias que normalmente se maneja, predice la interacción de muchas de estas jóvenes galaxias para formar galaxias mayores. De ser así, y dependiendo de las escalas de tiempo de esas interacciones, deberíamos ser capaces de ver algunos de esos núcleos orbitando el uno alrededor del otro, a punto de fusionarse en un único objeto. Un artículo muy reciente muestra precisamente el sistema triple de AGN (Active Galactic Nuclei) más “empaquetado” que se ha descubierto hasta la fecha, mostrando que pueden ser más frecuentes de lo que se creía y proponiendo una forma de detectarlos aún sin ser capaces de resolverlos, a través de las emisiones modificadas por la cercana presencia de sus compañeros. Este el tema de mi última entrada en el blog Mapping Ignorance, si estás listo para viajar hasta un sistema triple de agujeros negros… pincha en el enlace de abajo!!!!

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En el sistema triple descrito por Deane el par más cercano emite un jet de tipo helicoidal debido a su cercanía. El tercer agujero negro, en cambio, emite los jets habituales en los AGN. Crédito: Roger Deane, NASA Goddard

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Nuestra Luna es fascinante. Cualquier niño que la haya visto a través de un pequeño telescopio habrá quedado marcado de por vida. Yo recuerdo un pequeño telescopio rojo, regalo de mis padres, y las noches de verano en el pueblo de mis abuelos. Los cráteres y las montañas eran extrañamente familiares, y al mismo tiempo me hablaban de mundos lejanos y sorprendentes.

No tenemos vecino más próximo que la Luna y, a pesar de todo, son muchas las cosas que desconocemos sobre ella. Cómo se formó o por qué la cara oculta y la visible son tan distintas son algunas de las cuestiones más candentes. Sin embargo, en las últimas semanas hemos asistido a importantes avances para esclarecer estas cuestiones, tal y como relato en mi última entrada para Mapping Ignorance. Aún nos queda mucho por aprender pero al fin y al cabo, ¿no es eso lo que nos mueve?

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¿Nunca te ha parecido ver la Luna completa cuando sólo había un gajo iluminado? La respuesta se llama “luz cenicienta” y es la luz del Sol reflejada por la propia Tierra la que nos permite ver el resto de nuestro satélite. Esta imagen de 2011 fue tomada con mis alumnos de Astronomía y Astrofísica del Máster en Ciencia y Tecnología Espacial de la UPV/EHU desde el Observatorio Aula EspaZio Gela.

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