Mars Science Laboratory (MSL) Curiosity

Excelente animación que nos muestra las distintas fases del viaje del nuevo vehículo explorador de la NASA, Curiosity, que partirá el 26 de noviembre rumbo al planeta Marte. Esta misión de 2500 millones de dolares promete revolucionar nuestros conocimientos acerca del planeta rojo, y convertirse en el explorador marciano definitivo.

Grupo galáctico Hickson 44 en Leo

Explorando el cielo en busca de galaxias, el astrónomo canadiense Paul Hickson y sus colegas identificaron unos 100 grupos compactos de galaxias, ahora llamado apropiadamente grupos compactos Hickson. Las cuatro galaxias prominentes vistas en este fascinante paisaje celeste pertenecen a uno de esos grupos, Hickson 44, ubicado a unos 100 millones de años luz de distancia en dirección de la constelación de Leo. Las dos galaxias espirales en el centro de la imagen son, NGC 3190 con sus distintivos caminos de polvo deformados, y NGC 3187 con su forma de S. Junto con la brillante galaxia elíptica NGC 3193, a la derecha, también se les conoce como Arp 316. La espiral en la esquina superior izquierda es NGC 3185, el cuarto miembro del grupo de Hickson. Al igual que otras galaxias en los grupos Hickson, estas muestran signos de distorsión y un aumento en la formación estelar la cual es una evidencia de un tirón gravitacional que con el tiempo dará lugar a la fusión de galaxias (en una escala de tiempo cósmica). El proceso de fusión se entiende ahora como una parte normal de la evolución de las galaxias, incluyendo nuestra propia galaxia la Vía Láctea.

Planetas de carbono.

Planeta de carbono.

Los planetas han demostrado ser de una variedad tan grande que apenas estamos comenzando a conocerlos a todos, en esta entrada hablaremos acerca de otra clase de planeta exótico, los planetas de carbono.

Pero antes hablemos un poco de química planetaria. El elemento químico mas abundante en el sistema solar es el hidrógeno, ocupando dicho elemento un 70.6% de la masa, luego le sigue el Helio con 27.5% en figuras aproximadas. Estas proporciones son algo bastante conocido  en astronomía, y casi cualquier astrónomo aficionado las ha oído mencionar (antes de que me digan nada les recuerdo que las típicas  cantidades de 75% de Hidrógeno y un 25% de Helio con una cantidad mínima del resto, es la mezcla asociada a "todo el universo", aquí estoy hablando solo del sistema solar). Pero lo que casi no se sabe es cuales son los otros dos elementos mas abundantes, son el Oxigeno y el Carbono.

Disco Protoplanetario.

 Ya que entre el Hidrógeno y el Helio se llevan el 98.1% de la masa del sistema solar, ¿cuanto le toca a los otros dos? Pues son casi 0.6% para el Oxigeno y 0.3% para el Carbono. A pesar de que esto es poco en comparación con la enorme cantidad de los dos principales, la abundancia del Carbono y el Oxigeno son fundamentales para determinar que tipo de planetas se forman en un sistema solar dado.

En el caso del nuestro, donde el Oxigeno es abundante se han formado compuestos que contienen importantes cantidades de este elemento. Adicionalmente la química del planeta esta regulada por estos compuestos. Pero es la estructura misma del planeta lo que mas se ve afectado. Por ejemplo, la Tierra y los planetas terráqueos (pequeños y sólidos) del sistema solar (así como asteroides y algunas lunas) están hechos de compuestos de Silicio con Oxigeno lo que constituye la litosfera.

Pero ¿que pasaría que la química del sistema solar estuviera dominada por el Carbono?¿Como serían los planetas? La respuesta es "Planetas de Carbono".

Planeta de carbono.

 Un planeta de carbono, también denominado planeta de diamante o planeta de carburo, es un tipo teórico de planeta terrestre que estaría formado con capas internas de diamante de varios kilómetros de espesor. Los planetas de este tipo podrían formarse en los discos protoplanetarios encontrados alrededor de muchas estrellas, si estos son ricos en carbono y pobres en oxígeno. En nuestro sistema solar la proporción entre estos compuestos es de 2 a 1 siendo más abundante el oxigeno.

En primer lugar, la litosfera estaría, obviamente, formada por compuestos basados en Carbono con posibles cuerpos de líquidos similares a la brea (si se dan las condiciones de temperatura) y en las profundidades del planeta se podrían encontrar formas del Carbono tales como diamante. Y muy probablemente la atmósfera estaría dominada por monóxido o bióxido de Carbono, metano, butano y otros gases orgánicos. Lo que queda en duda en como sería la conducta de la magnetósfera y demás sistemas que tendría el planeta.

Planeta de carbono.

Esta clase de planeta tendría que desarrollarse de manera diferente a la de la Tierra, Marte y Venus, que son planetas de silicatos formados principalmente de compuestos de oxígeno y silicio. Las teorías predicen que los mundos de carbono probablemente tendrían un núcleo de hierro similar al de los planetas terrestres conocidos y un manto liquido de carbonatos. Tendrían una superficie de carburo de silicio y carburo de titanio, cubierta con una capa de carbono. El carbono se encontraría en forma de grafito, posiblemente con una capa de diamante en el interior si el planeta es lo bastante grande para producir la presión suficiente.

¿Qué posibilidades tendría la vida en un mundo como este? La vida sería posible en este tipo de planetas, sobre todo si el agua está presente, pero el fuerte carácter reductor de dicho medio ambiente podría causar que las formas de vida de estos planetas tengan un "metabolismo invertido" al de las formas de vida terrestre que predominan en la actualidad, usando compuestos ricos en oxígeno como alimento para reaccionar con la atmósfera rica en carbono.

Los planetas del púlsar PSR 1257+12 podrían ser planetas de carbono, posiblemente formados a causa del colapso de una estrella de carbono al envejecer. Otros buenos candidatos a ser planetas de carbono podrían ser aquellos localizados cerca del centro de la galaxia, donde las estrellas tienen más carbono que el Sol. Se ha detectado que el disco de polvo de la estrella Beta Pictoris es rico en carbono y podrían estar formándose planetas de este tipo.

Dado que las estrellas al morir expulsan al espacio grandes cantidades de carbono, en el futuro al ir sucediéndose generaciones de estrellas y aumentar la cantidad presente de dicho elemento, el número de planetas de carbono irá aumentando hasta que quizás en un futuro lejano todos los planetas que se formen acaben por ser de éste tipo.

Galaxia de la Vía láctea, los planetas de carbono pueden ser muy comunes cerca del núcleo galáctico.

Vídeo de la rotación de Júpiter

Este espectacular vídeo del planeta más grande del sistema solar  fue elaborado en base a imágenes obtenidas en el Observatorio Midi-Pyrénées, que muestran una rotación completa de Júpiter sobre su eje. El día joviano  dura tan solo casi 10 horas terrestres, ahí si que el tiempo pasa volando. Realmente "sin palabras".

El triplete de Leo.

Este popular grupo de galaxias es conocido como el Triplete de Leo. Una de las más espectaculares vistas celestes, con tres galaxias visibles en el mismo campo de visión a través de fotografías e incluso con telescopios modestos. Estas galaxias son NGC 3628 (izquierda), M66 (abajo a la derecha ) y M65 (arriba derecha). Las tres son grandes galaxias espirales. Se observan diferentes debido a que sus discos galácticos están inclinados en ángulos diferentes a nuestra línea de visión. NGC 3628 se ve de canto, con franjas de polvo oscuro que cortan el plano de la galaxia, mientras que los discos de M66 y M65 están inclinados lo suficiente como para mostrar su estructura espiral. Las interacciones gravitacionales entre las galaxias del grupo también han dejado signos evidentes, incluyendo la deformación del disco de NGC 3628 y los brazos espirales separados de M66 . Esta hermosa vista profunda de la región se extiende por alrededor de un grado (dos lunas llenas) en el cielo. El campo cubre más de 500 mil años luz a la distancia estimada del trío de 30 millones de años luz.

Planetas sin núcleo.

En una entrada anterior hablamos acerca de los planetas Chitonios, posibles planetas gaseosos que se vieron despojados de su atmósfera, una característica de estos mundos era que poseían grandes núcleos metálicos en su interior. Pero para demostrar que no existe blanco sin su negro, se ha propuesto la existencia de planetas opuestos a los Chinotios, planetas sin núcleo.

Planetas rocosos de nuestro sistema solar.

Como sabemos existen cientos de exoplanetas detectados, algunos de esos exoplanetas podrían ser rocosos como la Tierra, pero carecer de su fluido núcleo metálico. Un planeta sin núcleo es un tipo teórico de planeta terrestre que ha sido objeto de diferenciación planetaria ( durante la formación del planeta los elementos más pesados se hunden hacia el centro del protoplaneta, mientras que los elementos más ligeros ascienden a la superficie) pero sin embargo estos planetas no tienen un núcleo metálico, es decir, el planeta es en realidad un manto gigante de roca.

Principales lunas de nuestro sistema solar junto a plutón, algunas de estas lunas tal vez sean cuerpos sin núcleo.

Los planetas rocosos se consideraron en una época que tenían tres capas principales: una delgada corteza sólida, un viscoso manto rocoso y un núcleo de hierro fundido o sólido.

Esta estratificación, o diferenciación, se cree que tuvo lugar en los inicios de la historia del Sistema Solar, cuando las colisiones entre cuerpos rocosos y el decaimiento de isótopos radiactivos fundían el interior de los grandes objetos, permitiendo que los materiales más densos cayeran hacia el centro.

Capas internas de la tierra.

De acuerdo con un documento del 2008 de Sara Seager y Linda Elkins-Tanton, hay probablemente dos maneras en que un planeta sin núcleo pueden formarse. En el primero, el planeta acrecienta a partir de materiales tipo condrita, totalmente oxidados, ricas en agua, donde la totalidad del hierro metálico se consolida en forma de cristales minerales de silicato. Tales planetas pueden formarse en las regiones más frías y más alejadas de la estrella central. En el segundo, el planeta acrecienta tanto de materiales ricos en agua y ricos en metales de hierro. Sin embargo, el hierro metálico reacciona con el agua para formar óxido de hierro y emite hidrógeno antes de que la diferenciación del núcleo de metal haya tenido lugar. Siempre que las gotas de hierro se mezclan bien y sean lo suficientemente pequeñas (<1 centímetro), el resultado final previsto es que el hierro se oxide y sea atrapado en el manto, incapaz de formar un núcleo.

Un completo planeta sin núcleo de silicato no tendrá un núcleo fundido y por lo tanto no habrá ningún campo magnético. Esto podría descartar a este tipo de planetas como posibles hábitats para la vida extraterrestre. 

El campo magnético de la Tierra se genera por la circulación de hierro fundido en su núcleo. Éste protege la vida de la Tierra de las dañinas partículas cargadas del espacio conocidas como rayos cósmicos. 

Pero tal vez un campo magnético podría no ser clave para la vida alienígena. Después de todo solo conocemos como es la vida aquí en la tierra y no podemos descartar formas exóticas de seres vivos capaces de sobrevivir y prosperar en un ambiente tan hostil.

Actualmente, los astrónomos no tienen una forma clara de determinar si un exoplaneta rocoso lejano tiene núcleo. Esto se debe a que los telescopios aún no son lo bastante poderosos para fotografiar tales planetas, mucho menos para estudiar su composición química. Pero esto es algo que se resolverá en un futuro próximo, nuestro viaje de descubrimiento acerca de otros mundos apenas comienza.

Galaxia NGC 7331

La grande y hermosa galaxia espiral NGC 7331 a menudo es promocionada como una galaxia análoga a nuestra propia Vía Láctea. Ubicada a unos 50 millones de años luz de distancia en dirección de la constelación septentrional de Pegaso, NGC 7331 fue reconocida desde el principio como una nebulosa en espiral y en realidad es una de las más brillantes galaxias que no están incluidas en el famoso catálogo de Charles Messier del siglo 18. El disco de la galaxia está inclinado a nuestra línea de visión, largas exposiciones fotográficas frecuentemente dan como resultado una imagen que evoca un fuerte sentido de profundidad. El efecto es aún mayor en esta nítida imagen de galaxias que se encuentran más allá de este magnífico universo isla . Las galaxias de fondo son en promedio una décima parte del tamaño aparente de NGC 7331 y por lo tanto se encuentran aproximadamente diez veces más lejos (500 millones de años luz). Su aparente vinculación con NGC 7331 se produce solo por casualidad. El panorama galáctico es visto aquí a través de tenues nubes de polvo visibles en primer plano pertenecientes a la Vía Láctea.

Planetas Chitonios

Planeta gaseoso perdiendo su atmósfera.

Al ir aumentando nuestro conocimiento acerca de los planetas extrasolares se hace palpable la gran diversidad presente entre los cuerpos planetarios, mundos orbitando sistemas binarios, primos de Júpiter que orbitan a sus estrellas a solo una fracción de la órbita de Mercurio, planetas que podrían estar hechos enteramente de diamantes, mundos océano, etc. Veamos una clase especial de planeta, que podríamos encontrarnos en otros sistemas solares (y tal vez en el nuestro). Hablamos de los planetas "Chitonios". 

Representación artística de kepler-10b.

Un planeta Chitonio (término procedente del griego χθονιος, que significa "terrestre"), es una clase hipotética de cuerpo celeste de tipo planetario (entiéndase planeta), resultado de la pérdida total de la atmósfera de un gigante gaseoso. Recordemos que un gigante gaseoso está compuesto por un núcleo rocoso rodeado por una muy densa atmósfera, como nuestro querido Júpiter. La pérdida de la atmósfera puede ser causada por la proximidad del planeta a su estrella. Todo lo que quedaría del ex-gigante gaseoso sería un núcleo rocoso o metálico, que es similar a un planeta terrestre (también llamados planetas rocosos o telúricos) en muchos aspectos. Sería como si nunca hubiera sido un planeta gigante.

Exoplaneta Corot-7b, perdiendo su atmósfera.

Para que esto ocurra el planeta en cuestión debe ubicarse bastante cerca de su estrella como para que el viento estelar procedente de la misma pueda superar al campo magnético de dicho planeta, evaporando paulatinamente su atmósfera hasta dejar al núcleo desnudo. De hecho ya hemos observado este fenómeno de evaporación en un planeta extrasolar.

HD 209458b (llamado de manera no oficial como Osiris) es un ejemplo de un planeta que está perdiendo su atmósfera considerablemente debido a la evaporación al estar tan cerca de su estrella. Aunque aún no es un planeta chitonio, se espera que lo sea en un futuro próximo. El tiempo que toma el proceso depende de muchos factores como la distancia a la estrella, el tamaño y composición de la atmósfera en sí.

Tamaño comparativo de Corot-7b, con la tierra y neptuno.

COROT-7b posiblemente sea el primer planeta chitonio descubierto, esta planeta ubicado a unos 489 años luz de distancia, orbita a su estrella a solo 2,6 millones de kilómetros, y su año dura meno de un día . Kepler-10b es también otro planeta de este tipo, siendo además el planeta con menor masa descubierto fuera del sistema solar.

Tamaño relativo entre Kepler-7b y la tierra.

Ahora, surge una pregunta ¿Cómo identificamos a un posible planeta chitonio de uno que no lo es? pues bien algunos modelos predicen que un cuerpo de este tipo se caracterizaría por ser muy denso para su tamaño, esta idea ha hecho que algunos científicos sugieran que el planeta Mercurio es un planeta chitonio(como lo oyen) debido a su alta densidad y a su núcleo rico en metales. Claro el poder confirmar o refutar esta hipótesis requerirá de un mayor estudio de estos cuerpos, aunque debo reconocer que la idea de que mercurio sea lo que quede de un gigante gaseoso es atractiva. Esto solo confirma que nos falta mucho por conocer acerca de nuestro universo.

Tal vez Mercurio esconde más secretos de lo que pensamos.

Espectacular timelapse desde la ISS.

Los lectores habituales de este blog sabrán de sobra mi debilidad por las imágenes y vídeos de la tierra tomados desde el espacio, pero este es simplemente uno de los mejores. Numerosos vídeos han sido elaborados en base a las imágenes que cosmonautas y astronautas han obtenido en sus misiones en la Estación Espacial Internacional. Este es sin dudas el definitivo, o el que resume muchas de las imágenes ya vistas, otras seguramente son inéditas. Se destaca la calidad de las imágenes, su ambientación sonora, y el resto de lo que pueda decir es absolutamente innecesario.

La Vía Láctea del sur.

En esta preciosa imagen podemos contemplar las secciones sureñas de la vía láctea que van desde Sagitario a Carina , la Vía Láctea brilla en este oscuro cielo nocturno sobre el paraíso exuberante de la isla de Mangaia. Este magnifico paisaje celeste, familiar para habitantes del hemisferio sur, incluye el centro del abultamiento galáctico en la parte superior izquierda y  las brillantes estrellas Alfa y Beta Centauri a la derecha del centro. De unos 10 kilómetros de ancho,  la volcánica isla de Mangaia es la más meridional de las Islas Cook. Los geólogos estiman que tiene unos 18 millones de años, siendo la isla más antigua en el Océano Pacífico. Por supuesto, la Vía Láctea es algo más antigua, siendo una  galaxia con algunas estrellas tan viejas como 13 mil millones de años.

Galaxia M 83

Grande, brillante y hermosa, la galaxia espiral M83 se encuentra a sólo doce millones de años luz de distancia, cerca de la punta sureste de la muy larga constelación de Hydra . Este retrato de dicha galaxia permite observar rastros de polvo oscuro y jóvenes cúmulos. Las estrellas azules a lo largo de los prominentes brazos espirales de M83 justifican su  apodo, El Molinillo Austral (recordemos que otra galaxia espiral, la famosa M 33 en la constelación del triángulo, recibe el apodo de el Molinillo). Normalmente se encuentran cerca de los bordes de las franjas de polvo grueso, las regiones de formación estelar de un característico color rojizo, que también sugieren otro apodo popular para M83, la galaxia de los mil rubíes. Dominado por la luz de las estrellas más viejas, el brillante núcleo amarillento de  M83 se encuentra en la parte superior derecha. El núcleo también es brillante en energías de rayos X que revelan una alta concentración de estrellas de neutrones y agujeros negros a la izquierda de un intenso estallido de formación estelar.

Cuerpos hipotéticos del sistema solar III

El quinto planeta gigante.

Representación artística del hipotético quinto planeta gaseoso. Al ser expulsado del sistema solar fue condenado a vagar entre las estrellas.

En los últimos años, a raíz de los nuevos descubrimientos, simulaciones e investigaciones realizados acerca del origen y formación del sistema solar, emergió la premisa de que los planetas aparentemente no se formaron en sus posiciones actuales, sino que diversas fuerzas han moldeado la apariencia de nuestro sistema solar hasta llegar a ser como lo es hoy. 

Por las comparaciones con los casi 600 planetas extrasolares descubiertos, se deduce que los procesos de migración planetaria son habituales en las primeras etapas de formación, ahora diversos agentes involucrados en el mismo pueden dar lugar a diferentes configuraciones. Una fascinante hipótesis para explicar la actual apariencia de nuestro sistema solar, es la que postula la existencia de un "quinto planeta gaseoso".

Sistema solar.

La hipótesis del quinto "gigante gaseoso" es un intento de explicar las aparentes inconsistencias en la formación de nuestro sistema solar. Además de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno , los teóricos sostienen que hubo una vez un quinto gigante de gas, que fue expulsado del Sistema Solar en su período formativo.

Los astrónomos sostienen que las teorías actuales de formación planetaria no toman en cuenta el desarrollo de Urano y Neptuno. Se afirma que el disco primordial de polvo y gas a partir del cual formó el sistema solar primitivo habría sido demasiado difuso y no puede explicar la ubicación de estos " gigantes de hielo ". Una teoría postula que el sistema solar primitivo era más compacto que en la actualidad, y que emigraron a sus posiciones actuales posteriormente.

Sin embargo, las simulaciones por ordenador indican que el proceso de la migración debió tener ya desplazados a Urano o Neptuno. De acuerdo con David Nesvorny del Instituto de Investigación del Suroeste en Boulder, Colorado, originalmente había un tercer gigante de hielo entre las órbitas de Saturno y Urano que fue expulsado del Sistema Solar después de un encuentro cercano con Júpiter, cuando este último lo catapultó al espacio interestelar. 

Animación que muestra al sistema solar 20 millones de años antes de la ejección del quinto planeta gaseoso, hasta 30 millones de años despues. Los 5 planetas iniciales son mostrados con circulos rojos, los cuerpos pequeños con puntos verdes. Después de que el quinto planeta gaseosos haya sido expulsado los restantes 4 planetas gaseosos terminan estabilizándose en sus órbitas actuales.

En 2007, Eric B. Ford (Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica) y Eustace Chiang (Centro para la Ciencia Planetaria Integral) de la Universidad de California, Berkeley  presentaron un documento similar, con el argumento de que la presencia de este objeto hipotético podría superar las dificultades de las teorías existentes sobre la formación planetaria.

Los planetas interiores.

Puede que hayan habido más gigantes de hielo en el proceso descrito anteriormente, aunque la reconstrucción de Nesvorny de la presencia de un quinto planeta gigante parece ofrecer las mejores perspectivas para la aparición definitiva de un sistema solar como el nuestro.

Los 4 planetas gaseosos.

Nesvorny sostiene que su hipótesis también puede explicar la supervivencia de los planetas terrestres de nuestro sistema solar: Mercurio, Venus, Tierra y Marte. En este marco, Júpiter pierde momento angular cuando se expulso al quinto gigante gaseoso del sistema solar, lo que lleva a que Júpiter se aleje de la vecindad del Sol, asegurando la estabilidad y la supervivencia de los planetas interiores y causando turbulencias en el Cinturón de Kuiper y la Nube de Oort cuando dicho planeta gaseoso salía del sistema solar.El paradero de este quinto planeta gigante se desconoce en la actualidad, aunque ya hemos observado que existen planetas vagabundos en el espacio interestelar lejos de otras estrellas. 

El quinto planeta gaseoso de nuestro sistema solar,  de existir, podría estar vagando por el espacio interestelar.

Nebulosa NGC 281

Mirar a través de la nube cósmica catalogada como NGC 281 es espectacular, y es relativamente fácil pasar por alto a las estrellas del joven cúmulo abierto IC 1590 . Este último fue formado dentro de la nebulosa, se compone de estrellas jóvenes y masivas teniendo como fondo al  omnipresente resplandor nebular . Las formas llamativas que se observan en esta imagen de NGC 281 son glóbulos de polvo densos esculpidos en forma de  columnas erosionadas por los vientos intensos, enérgicos y la radiación provenientes de las estrellas del cúmulo. Si sobreviven el tiempo suficiente, las estructuras polvorientas podrían ser lugares de formación estelar en el futuro.  Llamada también por los astrónomos Nebulosa "Pacman" debido a que su forma general recuerda al conocido personaje del mundo de lo videojuegos. NGC 281 se encuentra a unos 10.000 años luz de distancia en la constelación de Casiopea, extendiéndose por alrededor de 80 años luz.