05 octubre 2010

Inusual nudo en la cinta al borde del Sistema Solar parece haberse "desatado"




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Hace un año, investigadores de la misión IBEX —Interstellar Boundary Explore, Explorador del Límite Interestelar— de la NASA anunciaron el descubrimiento de una inesperada y brillante banda o cinta de emisiones de energía sorprendentemente altas en el límite entre nuestro Sistema Solar y el espacio interestelar. Ahora, después de un año de observaciones, los científicos han visto grandes cambios, incluyendo que un inusual nudo en la cinta parece haberse “desatado”. Los cambios en la cinta, una “perturbación en la fuerza”, por así decirlo, junto con una reducida heliosfera, pueden permitir que los rayos cósmicos galácticos se filtren en nuestro Sistema Solar.

“En primer lugar, no entendíamos de dónde provenía la cinta”, dijo David McComas, investigador principal del IBEX, durante una conferencia de prensa. “Es aún más confuso ahora saber que la estructura puede cambiar en escalas de tiempo increíblemente cortas.”

Los investigadores creen que la cinta se forma debido a las interacciones entre el espacio interestelar y la heliosfera, la burbuja de protección en la que residen la Tierra y otros planetas. La heliosfera es inflada por el viento solar, y actúa como un escudo protector de los rayos cósmicos galácticos, que de otra manera bombardearían los planetas y tal vez harían imposible la vida.

El primer video muestra cómo la heliosfera es una burbuja que rodea nuestro Sistema solar y es inflada por el viento solar, que empuja hacia fuera y desvía la parte del medio galáctico por el que se mueven nuestro Sol y el Sistema Solar continuamente. Esta animación se inicia en nuestro Sol y rápidamente se aleja de el Sistema Solar para revelar la heliosfera y su colisión con el gas interestelar. Las dos naves espaciales Voyager están explorando esta región de la interacción.

Veamos el primer video:



La interacción del viento solar y el medio interestelar crea energéticos átomos neutros de hidrógeno, llamados ENAs, que se disparan desde la heliopausa en todas direcciones. Algunos de estos átomos pasan cerca de la Tierra, donde IBEX registra su energía y dirección de arribo. A medida que la nave espacial gira lentamente, poco a poco los detectores construyen imágenes a partir de las ENAs, mientras éstas llegan de todas partes del cielo.

IBEX produce mapas globales de la región externa de nuestro Sistema Solar cada seis meses. En el primer mapa de la cinta, producido hace un año, los científicos vieron la inesperada cinta, con una forma de nudo en la parte norte de la cinta, como el rasgo más brillante en las energías más altas.

El nuevo mapa, recién publicado, muestra la estructura a gran escala de la cinta, y otra sorpresa: la distribución ha cambiado significativamente. En promedio, la intensidad de las ENAs se ha reducido de un 10% a un 15%, y el punto caliente ha disminuido y se desparramó por la cinta.

La cinta al borde del Sistema Solar captado por la sonda IBEX (Interstellar Boundary Explorer).


McComas dice que el descenso de intensidad entre los dos mapas tal vez tiene sentido, porque el Sol está saliendo ahora de un largo e inusual período de baja actividad y un correspondiente viento solar débil. La menor cantidad de partículas de viento solar que alcanzaron la heliosfera en los últimos años causó que la burbuja se redujera. Una burbuja más pequeña permite que más rayos cósmicos galácticos ingresen en el interior del Sistema solar.

El segundo video compara el primero y el segundo mapa para revelar que existen variaciones en la cinta y que las emisiones están ahora más distribuidas. Esta animación hace un fundido entre el primero y segundo mapa de IBEX. Se ve que los dos primeros mapas son relativamente similares. Sin embargo, hay variaciones significativas en el tiempo. Estas variaciones en el tiempo están obligando a los científicos a tratar de entender cómo puede cambiar la heliosfera tan rápidamente.

Veamos el segundo video:



“Si hemos aprendido algo de IBEX, hasta ahora, es que los modelos que estábamos utilizando para la interacción del viento solar con la galaxia estaban mortalmente equivocados”, dijo McComas.

Con las misiones anteriores en nuestro Sistema Solar, los científicos pudieron lograr un manejo del medio en el interior del frente de choque, aprendiendo sobre el viento solar y cómo éste se vincula con las estructuras en el Sol .

“La misión IBEX es la primera que nos da información definitiva sobre el medio que se encuentra más allá de la heliosfera”, dijo el jefe de operaciones científicas de IBEX, Nathan Schwadron. “La cinta está relacionada de alguna manera a la orientación del campo local, lo que nos limita sobre cómo el medio galáctico afecta a todo el sistema. Esta es una información fundamental que se ha estado perdiendo.”

Fuente: Universe Today


La sonda IBEX (Interstellar Boundary Explorer).


Quantum opina:

La región de la heliosfera es de gran interés para los astrónomos porque actúa como un escudo protector para el sistema solar, desviando más del 90% de los rayos cósmicos procedentes del espacio exterior. Es en dicha región donde existe un extraño “nudo” que destaca ampliamente en la brillante y estrecha cinta de átomos neutros que emanan en la frontera entre nuestro sistema solar y el espacio interestelar; La noticia no sería relevante a no ser por un hecho inusual que ha acaparado su atención, el nudo cósmico parece haberse “desatado”.

Veamos dicha recreación:



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04 octubre 2010

La formación del Universo




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En el comienzo hubo una explosión. No como las que conocemos en la Tierra, que parten de un centro definido y se expanden hasta abarcar una parte más o menos grande del aire circundante, sino una explosión que se produjo simultáneamente en todas partes, llenando desde el comienzo todo el espacio y en la que cada partícula de materia se alejó rápidamente de toda otra partícula.

Al cabo de un centésimo de segundo aproximadamente, que es el momento más primitivo del que podemos hablar con cierta seguridad, la temperatura fue de unos cien mil millones de grados centígrados. Se trata de un calor mucho mayor aún que el de la estrella más caliente, tan grande, en verdad, que no pueden mantenerse unidos los componentes de la materia ordinaria: moléculas, átomos, ni siquiera núcleos de átomos. Se producen justo en la fracción llamada "barrera de Planck".

El tiempo, radiación, espacio y materia todavía no se han diferenciado, a partir de la barrera de Planck se separan. Hasta entonces existe una sola fuerza común, en la barrera se escinde la gravitación de la superfuerza ancestral en la que aún no se han diferenciado el electromagnetismo y las fuerzas de interacción fuerte y débil. La fuerza interactiva fuerte se separa también, dando lugar a la diferenciación de las primitivas partículas elementales de la que se compondrá toda la materia posterior: quarks, leptones, electrones y neutrinos.

Esquema de la historia del cosmos.


Al final de los tres primeros minutos, el Universo contenía principalmente luz, neutrinos y antineutrinos. Había también una pequeña cantidad de material nuclear, formado ahora por un 73 % de hidrógeno y un 27 % de helio, aproximadamente, y por un número igualmente pequeño de electrones que habían quedado de la época del aniquilamiento entre electrones y positrones. Esta materia siguió separándose y se volvió cada vez más fría y menos densa.

Al separarse la fuerza nuclear fuerte se modifica la energía del vacío. La energía liberada durante el falso vacío produce una burbuja cósmica primigenia que comienza a dilatarse exponencialmente, pero cuanto más se infla más se enfría, regresando al estado de vacío verdadero. Quizás al mismo tiempo se generen otras burbujas similares.

La energía interna de la burbuja comienza a condersarse en una sopa de quarks y antiquarks que se destruyen entre sí, hasta superar los primeros a los segundos. La combinación formada por el electromagnetismo y la interacción débil también se divide. Desde entonces cuatro fuerzas con identidades diferentes se encargan de actuar en el cosmos.

Cómo se forman las galaxias.


Los quarks que habían estado libres y en desorden hasta entonces se sintetizan en protones y neutrones, constituyendo el núcleo de todos los átomos del universo. Como en el caso de los quarks, después de la destrucción mutua, los nucleones vencen sobre los antinucleones, aunque en cantidad ínfima: es la materia de la que nosotros también estamos compuestos.

Cesan las reacciones que absorven a los neutrinos y éstos comienzan a desplazarse libremente por el universo. Comienza la destrucción mutua entre los electrones y sus antipartículas, los positrones; sólo queda un pequeño residuo de electrones.

Los neutrones se desitegran en protones que colisionan formando entonces núcleos de hidrógeno pesado (deuterio) y helio. Los nucleos de helio han consumido los neutrones, finaliza la síntesis de elementos. Los protones restantes son los núcleos de hidrógeno. Domina el electromagnetismo. Los fotones (partículas de luz) colisionan con tanta frecuencia con los electrones que no pueden unirse a los núcleos de los átomos. El gas cósmico es ahora un plasma opaco.

Nuestro lugar en el Universo.


El universo se enfría 30.000 grados Kelvin, la radiación pierde energía, pero por otro lado la materia y su gravedad ganan influencia. Debido a la pérdida de energía de los fotones, los electrones son ahora atrapados por los núcleos, formando los átomos. Los fotones permanecen libres por el universo constituyendo el fondo cósmico o radiación de microondas. El universo se torna transparente y va enfriándose poco a poco.

Mucho más tarde, después de algunos cientos de miles de años, se enfrió lo suficiente como para que los electrones se unieran a los núcleos para formar átomos de hidrógeno y de helio. El gas resultante, bajo la influencia de la gravitación, comenzaría a formar agrupamientos que finalmente se condensarían para constituir las galaxias y las estrellas del Universo actual. Pero los ingredientes con los que empezarían su vida las estrellas serian exactamente los preparados en los tres primeros minutos.

Se desarrollan irregularidades en el gas cósmico, especie de cúmulos a partir de los cuales se forman quasares y galaxias. En los núcleos se originan agujeros negros supermasivos. En las galaxias se forman pequeñas nubes gaseosas que se condensan generando las estrellas fijas. En el interior de las estrellas se originan elementos más masivos que los formados durante el estallido, cuando éstas se extinguen quedan libres en el espacio donde vuelven a ser reunidos por las estrellas de la generación siguiente.

La vida se desarrolla sobre la Tierra a lo largo de tres mil millones de años, el homo sapiens hace su aparición seiscientos mil años atrás.

Fuente: Varias


Composición del Universo.


Quantum opina:

Nuestro universo (el actual) es la consecuencia de una explosión, conocida como el "Big Bang". La teoría del Big Bang consiste en que el universo que antes era una singularidad infinitamente densa, matemáticamente paradójica, en un momento dado explotó y libero una gran cantidad de energía y materia separando todo hasta ahora. Varios cálculos han demostrado que toda la materia y la energía que conocemos es muy poca en relación a la que debería existir para que el Big Bang sea correcto. Por lo que se postuló la existencia de una materia hipotética para llenar ese vacío, a la cual se la llamo materia oscura ya que no interactúa con ninguna de las fuerzas nucleares (fuerza débil y fuerte) y ni el electromagnetismo, sólo con la fuerza gravitacional.

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02 octubre 2010

China envía su segunda sonda lunar, Chang’e-2




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China lanzó ayer viernes, día de su fiesta nacional, su segunda sonda lunar, Chang’e-2, una de las etapas de su ambicioso programa para enviar hombres a la Luna hacia 2020 y consolidarse como potencia espacial. La sonda fue lanzada a bordo de un cohete Larga Marcha CZ-3C (CZ3C Y7) desde la rampa LC2 del Centro Espacial de Xichang, en Sichuan. Despegó a las 18:59:57 como estaba previsto, antes de las 19:00 (11:00 GMT).

Simbólicamente, el disparo se hizo coincidir con el día conmemorativo del 61º aniversario de la fundación de la República Popular de China por Mao Tse-tung (Mao Zedong) en 1949. La televisión mostró el cohete en su rampa de lanzamiento poco antes de la salida, pero no el momento del despegue. Después difundió durante algunos segundos imágenes del cohete elevándose hacia el cielo alrededor de la base espacial.

Veamos:



Como nota curiosa, algunos espectadores, para no perderse el evento pagaron 800 yuanes (88 euros, 118 dólares) por un sitio en una tribuna situada a 2,5 km de la rampa de lanzamiento, declaró una empleada de la base espacial de Xichang.

Una media hora después del lanzamiento, Chang’e 2, nombre de una diosa que voló hacia la Luna, había llegado a su órbita para posicionarse dentro de unos cinco días a un centenar de kilómetros del satélite natural de la Tierra. Luego se reducirá la órbita de Chang’e 2 a 15 km, lo que permitirá recabar datos más precisos que los de su predecesora Chang’e 1 sobre la zona destinada a la misión siguiente, la Chang’e 3.

Fases de la exploración lunar que llevará a cabo la nación China.


Objetivos del Chang'e 2

La órbita inicial de la sonda es de 200 x 380000 km. Chang'e 2 tardará solamente cinco días en alcanzar nuestro satélite, mientras que la Chang'e 1 necesitó dos semanas. Una vez allí, estudiará la Luna durante seis meses desde una órbita de 15 x 100 km mediante varios instrumentos, incluyendo una cámara CCD en estéreo de alta resolución.

Con esta cámara obtendrá imágenes con una resolución de 10 metros, aunque podrá alcanzar los 1,5 metros de resolución cuando el perigeo de su órbita sea de sólo 15 km. La cámara de la Chang'e tenía una resolución de sólo 120 metros. También dispondrá de un espectrómetro de rayos X y rayos gamma para analizar la composición de la superficie. Mediante un experimento de radar, podrá estudiar el subsuelo de la luna en los longitudes de onda de3,0 GHz, 7,8 GHz, 19,35 GHz y 37 GHz. Uno de los objetivos prioritarios de la misión es la región Sinus Iridum, el lugar donde debe aterrizar la Chang'e 3 en 2013.

Prevista en 2012 ó 2013, la misión Chang’e 3 incluirá el aterrizaje en la Luna de un robot encargado de analizar muestras lunares. En la fase siguiente, en torno a 2017, los chinos intentarán traer a la Tierra muestras de rocas lunares como paso previo para enviar a hombres a la Luna hacia 2020. China lanzó en 1992 su programa de vuelo habitado y en 2003 se convirtió en el tercer país, después de Estados Unidos y Rusia, en enviar un hombre al espacio.

Fuente: Xinhuanet.com


La sonda lunar Chang'e 2.


Quantum opina:

La Chang'e 2 era originalmente el modelo de reserva para la Chang'e 1, lanzada el 24 de octubre de 2007. Aunque posee las mismas características básicas que la Chang'e 1, incorpora nuevos instrumentos en base a la experiencia de su predecesora. Tiene una masa de 2480 kg y ha sido construida por CAST (China Academy of Space Technology) usando el bus DFH-3.

Hace ya unos meses, China anunció que había finalizado la construcción del rover lunar que será lanzado con la misión Chang'e 3 en 2013. El rover, alimentado por paneles solares, tiene una masa de 120 kg y será capaz de superar pendientes de 30º y obstáculos de 25 cm de altura. Chang'e 3 alunizará en la región de Sinus Iridum y parece ser que será lanzada por un CZ-3B. Según la noticia, el rover es íntegramente de fabricación china, todo un hito tecnológico para este país.

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