Misterios y descubrimientos en la Tierra y alrededores


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¿Qué rodeó la Tierra hace un año durante un mes?

 
ABC.ESABC_CIENCIA / MADRID
Día 23/09/2013 – 

Un misterioso anillo de radiación apareció por sorpresa a principios de septiembre de 2012 y desapareció cuatro semanas después tan misteriosamente como llegó. Los científicos dan una explicación al fenómeno

En 1958, los científicos descubrieron que la Tierra está rodeada por dos anillos en forma de rosquilla, denominados cinturones de Van Allen, formados por las partículas cargadas (electrones y protones) capturadas por la magnetosfera terrestre. Sin embargo, a principios de septiembre de 2012, ocurrió algo completamente inesperado. Alrededor de nuestro planeta, a apenas unos miles de kilómetros sobre nuestras cabezas, se formó un nuevo anillo de radiación que persistió durante cuatro semanas para después desaparecer tan misteriosamente como llegó. Nunca antes se había visto algo así.

El fenómeno fue detectado por dos satélites gemelos de la NASA llamados RBSP (Radiaton Belt Storm Probes) lanzados el 30 de agosto de 2012 para estudiar esos cinturones. Los primeros días solo se observaron dos cinturones, como era de esperar, pero el 2 de septiembre apareció una banda angosta entre los anillos interior y exterior. El 1 de octubre ya no había ni rastro. La extraña aparición dejó estupefactos a los investigadores, incapaces de darle una explicación.

Ahora, científicos espaciales de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) creen conocer su origen y características. Según explican en la revista Nature Physics, el tercer cinturón está compuesto de unas partículas extremadamente energéticas, que se rigen «por procesos físicos muy diferentes a los de los otros dos anillos», dice Yuri Shprits, geofísico investigador del Departamento de Tierra y Ciencias del Espacio e UCLA y director del estudio.

Muy peligrosos

Estos electrones, llamados ultrarelativistas, serían especialmente peligrosos, ya que pueden atravesar la protección de los satélites más avanzados y valiosos que hemos enviado al espacio. Esto se debe a que se mueven «muy cerca de la velocidad de la luz y la energía de su movimiento es varias veces mayor que la energía contenida en su masa cuando están en reposo», subraya el investigador Adam Kellerman sobre estas partículas.

La región que ocupan los cinturones, que van desde unos 1.000 a 50.000 kilómetros sobre la superficie de la Tierra, está llena de electrones tan energéticos que se mueven cerca de la velocidad de la luz. Shprits y su equipo encontraron que el 1 de septiembre de 2012, las ondas de plasma producidas por iones que normalmente no afectan a electrones energéticos sacaron repentinamente electrones ultrarelativistas casi hasta el borde interior del cinturón exterior. «Sólo un estrecho anillo de electrones ultrarelativistas sobrevivió a la tormenta. Este remanente formó el tercer anillo».

La punta del iceberg

Después de la tormenta, una burbuja de plasma frío se expandió alrededor de la Tierra que protegió a las partículas en ese estrecho anillo de las ondas de iones, permitiendo al anillo persistir. El equipo de Shprits también encontró que las pulsaciones electromagnéticas de muy baja frecuencia que se creían que eran dominantes en la aceleración y la pérdida de electrones del cinturón de radiación no influyeron en los ultrarelativistas.

«Los cinturones de radiación de Van Allen ya no pueden ser considerados como una masa coherente de electrones. Se comportan de acuerdo con sus energías y reaccionan de diversas maneras a las perturbaciones en el espacio», argumenta Shprits. «Creo que, con este estudio, hemos descubierto la punta del iceberg -agrega-. Todavía tenemos que comprender cómo se aceleran los electrones, dónde se originan y cómo cambia la dinámica de los cinturones en diferentes tormentas».

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Los misteriosos agujeros negros de los océanos

 
J. DE JORGE @JUDITHDJ / MADRID
Día 24/09/2013 – ABC.es

Los remolinos más gigantescos de los mares, de hasta 150 km de diámetro, funcionan igual que los sumideros del espacio: nada atrapado en ellos puede escapar. Ahora, unos investigadores han sido capaces de identificar sus límites

En su cuento «Un descenso al Maelström», el escritor estadounidenseEdgar Allan Poe narra cómo un terrible remolino que se produce en las costas de Noruega se traga un barco con tres marineros a bordo. Cómo prosigue la historia es pura imaginación, pero la forma en la que el genial literato describe ese gigantesco sumidero marino, rodeado de un cinturón estable de espuma, ha servido de inspiración a dos investigadores para conocer más sobre este tipo de fenómenos de los que, aparentemente, nadie puede salir vivo. En su estudio, George Haller, de la ETH Zurich, y Francisco Beron-Vera, de la Universidad de Miami, afirman que algunos de los gigantescos remolinos -pueden superar los 150 kilómetros de diámetro- que giran y van a la deriva a través del océano son matemáticamente equivalentes a los agujeros negros. Nada atrapado en ellos consigue escapar.

Los agujeros negros en el espacio se distinguen por tener una masa tan grande que atraen a todo lo que se les acerca demasiado. Nada puede escapar, ni siquiera la luz. Pero a una distancia crítica, un haz de luz no cae en espiral en el agujero, sino que se dobla y vuelve a su posición original, formando una órbita circular. La barrera formada por las órbitas cerradas de luz se denomina esfera de fotones en la teoría de la relatividad de Einstein.

Con ayuda de imágenes satelitales y una nueva técnica matemática, Haller y Beron-Vera descubrieron que algunos de los grandes remolinos de los océanos se parecen mucho a los agujeros negros. Como sus homólogos en el espacio, tienen barreras en las que las partículas de fluido se mueven en bucles cerrados, de forma similar a la trayectoria de la luz en una esfera de fotones. Y como en un agujero negro, nada puede escapar del interior de esos bucles, ni siquiera el agua.

Según los investigadores, precisamente esas barreras pueden ayudar a identificar los remolinos oceánicos, cuyos límites exactos en el agua han permanecido indetectables hasta ahora, ya que resultaban caóticos para el observador, tanto fuera como dentro del remolino. Y esto es importante para conocer el funcionamiento de los océanos y su influencia en el clima.

Un «taxi» marino

Debido a que los remolinos oceánicos similares a los agujeros negros son estables, funcionan como un vehículo de transporte perfecto para los microorganismos como el plancton o para residuos de plástico o aceite, pero también para el agua con un calor y contenido en sal distinto del agua circundante. Los autores han comprobado esto en los Anillos de las Agujas, un grupo de remolinos oceánicos que surgen periódicamente en el Océano Austral (donde la presencia de este fenómeno está aumentando), en el extremo sur de África, y que transportan agua salada cálida hacia el noroeste. Los investigadores identificaron siete de estos anillos del tipo agujero negro, que transportan el mismo cuerpo de agua sin fugas durante casi un año.

Haller cree que existen vórtices coherentes similares en otros sitios del Universo. Por ejemplo, cree que la Gran Mancha Roja, una tormenta estacionaria en el planeta Júpiter, podría ser el ejemplo más espectacular de este fenómeno.

La investigación aparece publicada en Journal of Fluid Mechanics. 

Los misteriosos agujeros negros de los océanos

Algunos remolinos de los océanos son matemáticamente iguales a los agujeros negros
GEORGE HALLER / ETH ZURICH
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La Luna es 100 millones de años más joven de lo que se creía

 
ABC.ESABC_CIENCIA / MADRID
Día 24/09/2013 – 

Un nuevo estudio afirma que nuestro satélite natural se formó hace 4.400 millones de años tras chocar un gigantesco objeto contra nuestro planeta

Según la teoría más aceptada sobre la formación de la Luna, en los orígenes del Sistema Solar, un objeto del tamaño de Marte colisionó contra la Tierra. A causa del brutal impacto, algo absolutamente inimaginable para nosotros, salió disparada una gran cantidad de escombros que finalmente se fusionaron hasta formar nuestro satélite natural. Hasta ahora, se creía que esto sucedió hace unos 4.500 millones de años, pero un nuevo estudio elaborado por científicos del Instituto Carnegie de Washington cree que ocurrió 100 millones de años antes. De este modo, nuestro satélite sería más joven: tendría entre 4.400 y 4.450 millones de años. Este hallazgo podría cambiar la forma en la que los científicos comprenden la Tierra primitiva y decomo de su satélite natural.

Los científicos saben que la edad del Sistema Solar (4.568 millones años) con bastante precisión. Gracias a ello pueden calcular los tiempos de formación de cuerpos relativamente pequeños, como los asteroides, también cuándo se sometieron a una extensa fusión, consecuencia del calor generado por la colisión. Sin embargo, es más difícil de concretar la edad de los cuerpos más grandes, ya que se desconoce cuánto tardan en crecer o en modificar su temperatura y qué elementos va eliminando por el camino. “No es lo mismo que un pequeño cuerpo como el de un asteroide”, ha apuntado uno de los autores, Richard Carlson, que presentó la investigación durante una reunión de la ‘Royal Society’ en Londres.

Un océano de roca fundida

Con el tiempo, los científicos han continuado estudiando la edad de la Luna y perfeccionando la técnica y la tecnología. Gracias a estas mejoras se ha ido ajustando la fecha de formación de la Luna hacia adelante en el tiempo. Como otros científicos antes que él, Carlson ha utilizado la radioactividad para determinar la edad de las rocas lunares durante las misiones Apolos, pero el desarrollo de la tecnología le permite ser más preciso.

Cree que la Luna albergó un océano global de roca fundida poco después de su dramática formación. Actualmente, la edad determinada por las rocas lunares que surgieron de ese océano es 4.360 millones de años, según el trabajo.

Además, en la Tierra, los científicos han encontrado indicios, en varios lugares, de un gran evento de fusión que se produjo hace unos 4.450 millones años. Por lo tanto, la evidencia es que la catastrófica colisión que formó la Luna y reformó la Tierra ocurrió en esa época, más de 100 millones de años antes de lo que se creía.

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Los astrónomos, pendientes de la llegada del cometa Ison

 
ABC.ESABC_CIENCIA / MADRID
Día 24/09/2013 – 

Sondas y telescopios espaciales comienzan a apuntar a la roca, que podría ser visible a simple vista a finales de año

Las misiones espaciales de la Agencia Espacial Europea (ESA) se están preparando para la llegada de un visitante de hielo al Sistema Solar interior: el cometa Ison, que podría ser visible a simple vista a finales de este año.

Este cometa fue descubierto el día 21 de septiembre de 2012 por los astrónomos Artyom Novichonok y Vitali Nevski utilizando un telescopio de 40 centímetros de diámetro que forma parte de la Red Internacional de Óptica Científica, ISON.

Procedente de la Nube de Oort, un depósito de rocas congeladas situado a miles de millones de kilómetros del Sol, el cometa Ison se encuentra en una trayectoria que lo llevará hasta una distancia de apenas 1,2 millones de kilómetros de la superficie visible del Sol el próximo día 28 de noviembre.

El Telescopio Espacial NASA/ESA Hubble observó este cometa a principios de este año, tomando imágenes como la que está sobre estas líneas, correspondiente al día 30 de abril, con un gran nivel de detalle. En esta composición el cometa se muestra sobre un fondo de estrellas y galaxias fotografiado por separado.

El cometa permaneció oculto por el Sol durante algún tiempo, pero el pasado mes de agosto fue observado de nuevo por el astrónomo aficionado Bruce Gary.

Los astrónomos de todo el mundo ya están observando la aproximación del cometa. El calor del Sol comenzará a calentar el hielo de su superficie, transformándolo en gas y haciendo más visible su coma, la tenue atmósfera que rodea al núcleo de roca y hielo. Las partículas de polvo en suspensión serán arrastradas hasta formar una cola, que se irá haciendo más visible a medida que el cometa se acerque al Sol.

Los astrónomos, pendientes de la llegada del cometa Ison

P. LAWRENCE
Ison, camino hacia Leo

El astrónomo Pete Lawrence del Reino Unido fotografió Ison el pasado día 15 de septiembre, cuando atravesaba la constelación de Cáncer en camino hacia Leo. Pete utilizó un telescopio de 10 centímetros de diámetro con una cámara CCD. El tiempo total de exposición fue de 40 minutos, y el resultado final es una composición de una serie de fotografías independientes.

Las misiones espaciales de la ESA y de la NASA también se están preparando para observar el cometa. Esta noche, la sonda Mars Express de la ESA comenzará su campaña de observación, durante la que tomará fotos y estudiará la composición del coma del cometa durante dos semanas. Ison alcanzará el punto más próximo a Marte el día 1 de octubre, acercándose a 10,5 millones de kilómetros del Planeta Rojo, seis veces más cerca de lo que pasará de la Tierra.

La misión ESA/NASA SOHO seguirá al cometa cuando rodee al Sol a finales de noviembre. Los astrónomos dudan si conseguirá sobrevivir a este brutal encuentro.

Las misiones Venus Express y Proba-2 de la ESA también tienen previsto estudiar el cometa durante los meses de noviembre y diciembre.

El cometa brillará en el cielo justo antes de su encuentro con el Sol y la semana de después, en el caso de que sobreviva, aunque es muy probable que haya desaparecido, para el momento de mayor acercamiento a la tierra el 26 de Diciembre. No existirá peligro de que impacte con nuestro planeta en ningún momento.

La ESA anima a los aficionados que capten el cometa con sus telescopios para que envíen las imágenes a su canal de Twitter o a su correo electrónico (scicomm@esa.int).

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