Amigo lector,

Amigo lector,

Bienvenido a este blog dedicado a la Astronomía y a la Astrofotografía, dos de mis grandes pasiones. Aquí podrás encontrar las noticias más recientes relacionadas con la Astronomía , así como mis últimos trabajos en fotografía astronómica. Quiero dedicar esta bitácora a la memoria de Carl Sagan, gran científico y excelente divulgador. Gracias a él varias generaciones de lectores y telespectadores se interesaron por la Astronomía en todo el mundo, hizo asequible a todos los públicos los conocimientos de la época sobre el cosmos y transmitió su pasión por la ciencia y el respeto al método científico.

______________________________________________________________________________________________________Jesús Canive

viernes, 27 de septiembre de 2013

Hubble, una muerte anunciada

Si no se hace nada al respecto, el Telescopio Espacial Hubble caerá a la Tierra en 2024.

A una distancia aproximada de 560 Km sobre la superficie de nuestro planeta, el Hubble completa una órbita alrededor de la Tierra cada 97 minutos.

Telescopio Espacial Hubble. Crédito NASA

Aunque, en general, se considera que el Hubble está en el espacio, en realidad se encuentra en lo que se conoce como la termosfera, la parte más extensa y menos densa de la atmósfera terrestre. La densidad en esta zona es aproximadamente un millón de veces menor que a nivel del mar, sin embargo, es suficiente para afectar a las órbitas de los satélites que operan dentro de ella.

Cualquier satélite que se desplace dentro de la atmósfera terrestre experimenta una resistencia pequeña pero significativa a medida que avanza en este medio. Esta resistencia hace que su velocidad disminuya y por lo tanto que la altitud de la órbita también decaiga. Si no se corrige periódicamente, ya sea con el empuje de un propulsor propio o bien con la ayuda de la lanzadera espacial de manera que recobre de nuevo su órbita, los satélites a esta altitud están condenados a caer en la Tierra y a desintegrarse en su atmósfera.

Muchos satélites tienen sus propios propulsores, y generalmente su vida operativa viene determinada por la cantidad de combustible que contienen y que les permite ir recuperando periódicamente su órbita. Sin embargo, el Hubble o la Estación Espacial Internacional no disponen de dichos sistemas de propulsión y necesitan de una ayuda externa que los recoloque en órbita. Durante muchos años ha sido la lanzadera espacial la encargada de realizar estas tareas de remolque.

Para complicar más la cosa, la cantidad de resistencia que experimenta el Hubble en su órbita no es constante, va variando a lo largo de los 11 años que dura el ciclo solar. A medida que el Sol se hace más activo, la atmósfera de la Tierra se expande y se extiende en el espacio.  Este fenómeno hace que aumente la densidad de la zona a través de la que tiene que desplazarse el Hubble aumentando su deceleración, disminuyendo su órbita y por lo tanto acortando su vida.

Desde que la NASA suspendió el programa de la lanzadera espacial no se dispone de un sistema alternativo que garantice la supervivencia de este tipo de satélites. Esto no significa que la NASA no tenga planes al respecto. En la última misión de mantenimiento, los astronautas instalaron en la parte posterior un anillo conocido como Mecanismo de Captura Suave. Este anillo posibilitaría una futura misión robótica.

Mecanismo de captura suave. Crédito NASA
Dado el enorme tamaño y peso del Hubble, en una hipotética caída y reentrada en la atmósfera, no se desintegraría por completo. Esto supone un peligro ya que los restos podrían caer sobre zonas pobladas.

Para garantizar una reentrada segura, la Misión Robótica de Desorbitado del Hubble está construyendo una nave robótica diseñada para acoplarse al anillo y guiar al Hubble hacia una trayectoria segura.

No están claros los detalles de cuando se lanzará esta misión, una cosa es segura, con la cancelación del Programa de la Lanzadera Espacial, no hay programada ninguna misión tripulada que lleve al Hubble a una órbita superior, por lo que cualquier posibilidad de realizarlo pasaría por una misión robótica.

Parece que se acercan los últimos días del instrumento científico más importante construido por el hombre hasta la fecha. Si no se hace nada al respecto, ese día llegará en 2024. Por el contrario, si existe voluntad de hacer algo, aun queda tiempo suficiente para preparar una alternativa.

El Telescopio Espacial Hubble ocupa el primer lugar de los grandes telescopios espaciales. Ha hecho más que ninguno de ellos para que podamos avanzar en la comprensión del lugar que ocupamos en el Universo y todo ello a un coste mínimo comparado con otros presupuestos.

Todo indica que las leyes de la física ya han fijado la fecha de la muerte del Hubble. ¿Seremos capaces de hacer algo para evitarlo?


Para saber más: Hubble.





sábado, 10 de agosto de 2013

El campo magnético del Sol a punto de invertirse

Algo importante está a punto de suceder en el Sol. De acuerdo con los datos obtenidos por diversos observatorios de la NASA, la polaridad del inmenso campo magnético de nuestra estrella está a punto de invertirse.

“Todo indica que en no más de tres o cuatro meses se producirá una inversión completa del campo magnético” ha declarado Todd Hoeksema, físico solar de la Universidad de Standford. “Este cambio tendrá repercusiones en todo el sistema solar”. Hoeksema es el director del Observatorio Solar Wilcox de Standford, uno de los pocos observatorios del mundo que estudia el campo magnético del Sol.


Imágen del Sol. crédito: Science@NASA

El campo magnético del Sol cambia su polaridad cada 11 años aproximadamente. Este fenómeno sucede en el pico de cada ciclo solar, cuando se reorganiza la dinamo interna del Sol. La próxima inversión marcará el punto medio del ciclo solar número 24.

Los polos son los indicadores de este cambio. De igual forma que los científicos dedicados al estudio del campo magnético terrestre observan los cambios en el clima en las regiones polares, los que estudian el campo magnético solar se fijan también en los cambios producidos en estas regiones. Los magnetogramas del Observatorio Wilcox han estado registrando el campo magnético del Sol desde 1976 y desde entonces han sido testigos de tres grandes inversiones. La cuarta está a punto de producirse.

Phil Scherre, otro físico solar de la Universidad de Standford explica lo que sucede. “El campo magnético solar se va debilitando hasta llegar a cero y después emerge de nuevo con la polaridad inversa. Se trata de una parte del ciclo solar normal”.


La próxima inversión de polaridad marcará en centro del ciclo solar 24. Crédito: Science@NASA

La inversión del campo magnético solar se trata de un gran acontecimiento. La zona de influencia del campo magnético solar, también conocida como heliosfera abarca miles de millones de kilómetros más allá de Plutón. Las ondulaciones producidas por los cambios de polaridad del campo magnético alcanzan las sondas Voyaguer en los límites del espacio interestelar.

Cuando los físicos solares hablan de inversiones del campo, sus conversaciones se centran en la “hoja de corriente” La hoja de corriente es una superficie extensa que sobresale del ecuador solar donde la lenta rotación del campo magnético induce una corriente eléctrica.  Esta corriente no es muy grande, tiene en valor de una diez mil  millonésima de amperio por metro cuadrado (0.0000000001 amp/m2), pero se produce un gran amperaje ya que se trata de una región de 10.000 km de grosor y miles de millones de km de ancho. Eléctricamente hablando, toda la heliosfera está organizada en torno a esta enorme hoja.

Durante las inversiones de campo, se producen muchas ondulaciones en la hoja de corriente. Scherrer compara estas ondulaciones con las costuras de una pelota de béisbol. En su órbita alrededor del Sol, la Tierra va entrando y saliendo de la hoja de corriente. Estas transiciones de un lado a otro pueden producir alteraciones en el espacio que rodea a nuestro planeta.

Los rayos cósmicos también se ven afectados. Los rayos cósmicos son partículas de alta energía aceleradas a velocidades cercanas a la de la luz por explosiones de supernovas y otros eventos violentos que suceden dentro de nuestra galaxia. Estos rayos cósmicos suponen un peligro para los astronautas y  para las sondas espaciales y algunos investigadores afirman que pueden afectar al clima en la tierra. La hoja de corriente actúa como una barrera para los rayos cósmicos produciendo su deflexión cuando intentan penetrar en el sistema solar. Una hoja ondulada y rizada actúa como un escudo más eficaz contra estas partículas energéticas del espacio profundo.

A medida que se acerca la inversión de polaridad, los datos del observatorio Wilcox muestran que los dos hemisferios solares pierden su sincronización. “El polo norte solar ya ha perdido su signo, mientras que el polo sur se apresura a alcanzarle” afirma Scherrer “Sin embargo, pronto ambos polos habrán invertido su polaridad, dando inicio a la segunda mitad del máximo solar”. Cuando esto suceda Hoeksema y Scherrer compartirán la noticia con la comunidad científica y con el público en general.


Fuente NASA

miércoles, 17 de abril de 2013

¿Dónde estamos en el Universo?

Los astrónomos comienzan a ubicar a la Tierra en el lugar correcto del Cosmos, un enigma que nos ha inquietado desde el principio de los tiempos.
Nuestro afán y curiosidad por conocer dónde nos encontramos y buscar nuestra posición en el Cosmos ha sido desde siempre una prueba a superar. Ha sido un largo camino que en ocasiones nos ha colocado en lugares equivocados, casi siempre motivado por ideas que no tienen nada que ver con la ciencia. Por ello, nuestra inquietud para conocer el lugar en el Universo donde nos hallamos ha fracasado de manera estrepitosa, pero a pesar de ello, parece que comenzamos a ver el camino correcto.
Para emprender el largo sendero que nos ha llevado a casi entender dónde nos encontramos, hay que partir desde muy atrás en el tiempo. Primero tuvimos que aprender a conocer qué era nuestro planeta; ¿un mundo plano o tal vez una esfera? Casi todas las civilizaciones pensaron que nos encontrábamos en un mundo plano y que al llegar a su final caeríamos al abismo. En realidad existía pánico en llegar al supuesto final de los océanos y caer, quién sabe dónde.

La Tierra desde la Luna.
La Tierra es redonda. Pitágoras (582 a. C.-507 a. C.), piensa que la Tierra es una esfera, porque es la figura geométrica más perfecta, pero no tiene forma de demostrarlo. Para ello habría que esperar a Eratóstenes (Cirene, 276 a. C.-Alejandría, 194 a. C.). En la ciudad de Siena, ahora Asuán, notó que en el solsticio de verano, cuando el Sol está en todo lo alto, los objetos verticales no proyectaban sombras, pero en Alejandría sí lo hacía, con un ángulo de 7o 12’ con respecto a Siena. Como conocía la distancia entre ambas ciudades, era fácil averiguar la circunferencia de la Tierra. Una regla de tres nos determina la circunferencia de la Tierra: si entre ambas ciudades hay X km y tienen una diferencia de 7o 12’, en 360º habrá X km. Bien, el resultado fue de 39.614,4 km, frente a los admitidos actualmente de 40.008, es decir, lo clavó, y a partir de aquí no había dudas de que la Tierra era una esfera. De forma empírica se comprueba con el viaje alrededor de la Tierra de Magallanes y Elcano, finalizado en 1522. Hasta 1961 no vería el hombre por primera vez la redondez de la Tierra desde el espacio, gracias al cosmonauta soviético Yuri Gagarin.
La Tierra es el centro del Sistema Solar. Pero el hecho de conocer la esfericidad de la Tierra no nos acercaba a nuestra posición en el Sistema Solar. El astrónomo y geógrafo Claudio Ptolomeo (85 d.C.-165 d.C.) publicó en el siglo II su obra maestra; ‘Almagesto’, en el que decide colocar a la Tierra como centro del Sistema Solar. Esta idea perduró en el tiempo unos 1.400 años, hasta el 1543. ¡1.400 años perdidos! Es una de las grandes ideas equivocadas que más ha perdurado en el tiempo, aunque Aristóteles (384 a. C.-322 a. C.) ya enseñaba este peculiar pensamiento, aun sabiendo que había pruebas en contra, como que Mercurio y Venus nunca se separan mucho del Sol, por lo tanto giran alrededor de él y no de la Tierra. En fin, teníamos que ser el centro de todo, aunque no somos de nada, como seguiremos viendo.
Ahora la Tierra no es el centro del Sistema Solar. Oficialmente, es Copérnico quien sitúa al Sol en el centro del Sistema Solar, aunque esta idea probada llega desde muy atrás en el tiempo y procede de Aristarco de Samos (310-230 a. C.). La obra de Copérnico ‘De revolutionibusorbiumcoelestium’, sobre el Heliocentrismo (el Sol en el centro del Sistema Solar), es publicada en 1543. Así pues, para situarnos un poco, sabemos que oficialmente la Tierra no es el centro del Sistema Solar. Hemos quedado desplazados.

Ubicación del Sistema Solar en la Vía Láctea.
Tampoco somos el centro de la Vía Láctea. Damos un paso de gigante para saltar a nuestra Galaxia, la Vía Láctea. Por comparación, nuestra galaxia es como una inmensa playa y nuestro sistema solar sería sólo un grano de arena, el resto de los granos son otras estrellas. Nuestra Galaxia es una isla en el Universo, con cien mil millones de estrellas. Pero existen al menos otras cien mil millones de galaxias similares. La Vía Láctea es como un disco de música, plano y con brazos espirales, con un abultamiento central o bulbo. Tiene unas dimensiones de 100.000 años luz (un año luz equivale a 9,6 billones de km.). Estas cifras marean, pero aún no nos hemos alejado mucho en el Universo. Un rayo de luz tardaría en alcanzar la otra punta de la galaxia 100.000 años viajando a 300.000 km/s. Esta es nuestra isla cósmica.
A principios del siglo XX, el astrónomo Kaptein comenzaba a dar el tamaño en cifras de la Vía Láctea, pero se quedó corto en sus mediciones, aunque se empezaba a ver la luz, pero erró al acercar el Sistema Solar al centro de la Vía Láctea. Craso error. El astrónomo Harlow Shapley, que trabajaba en el Observatorio de Monte Wilson, observó que la mayoría de los cúmulos globulares, que son grupos esféricos de hasta un millón de estrellas en apelotonada multitud y que giran alrededor de la galaxia, lo hacían hacia el centro de ella, que es donde hay más fuerza de gravedad al haber mayor concentración de estrellas. Esto indicaba que el Sistema Solar estaba muy lejos del centro de la galaxia, a unos 30.000 años luz de él, casi en los suburbios de la Vía Láctea. Otra vez quedamos desplazados.
El grupo Local de galaxias es un cúmulo de galaxias, las más cercanas a la Vía Láctea, incluyendo ésta. Es un grupo de más de 50 miembros, de modo que la mayor de esas galaxias es la de Andrómeda, el doble que la nuestra y con el doble de estrellas (200.000 millones). La segunda en tamaño es la Vía Láctea, con más de 20 galaxias satélites que giran a nuestro alrededor, siendo las más famosas las Nubes de Magallanes, sólo visibles a simple vista desde el hemisferio sur. Dentro de muchos años la galaxia de Andrómeda nos absorberá, así como al resto de galaxias del Grupo Local, creando una galaxia gigante.
El supercúmulo de Virgo
Unos 100 cúmulos de galaxias “próximas” como nuestro cúmulo, el Grupo Local, conforman una macroestructura cósmica de 200 millones de años luz de diámetro, denominado el Supercúmulo de Virgo, conteniendo más de mil galaxias. El Grupo Local gira alrededor del centro del Supercúmulo de Virgo, que lo forma un cúmulo de galaxias denominado el cúmulo de Virgo, pero lo hacemos en su periferia, a unos 60 millones de años-luz. Quien domina el núcleo de esta gigantesca estructura, es la supergalaxia M 87, una galaxia esférica que contiene un billón de estrellas y un tamaño cinco veces mayor que la Vía Láctea. Dentro de muchos años nuestro destino será caer hacia aquella galaxia, al igual que todas las galaxias del Supercúmulo de Virgo.

Supercúmulo de Vrigo.
Si no nos hemos perdido ante tal enormidad, continuamos. El conjunto de los supercúmulos cercanos conforman otra inimaginable megaestructura cósmica denominada el Hipercúmulo de Virgo. Éste se compone de algunas decenas de los supercúmulos de galaxias “cercanos”, entre ellos el supercúmulo de Virgo. La Gran Muralla es la segunda mayor estructura cósmica conocida. Se compone de algunos hipercúmulos de galaxias, entre ellos el nuestro, el Hipercúmulo de Virgo. La gran Muralla mide 500 millones de años luz de largo.
La Muralla de Sloan es la mayor estructura conocida del Universo. Fue descubierta recientemente, en 2003. Tiene una extensión inimaginable de 1.400 millones de años luz (1.400 millones multiplicado por 9,6 billones sería el resultado del tamaño en km.). Otro de los grandes misterios del Universo es el denominado Gran Atractor, una fuerza descomunal, que hace que miles de galaxias, incluida la nuestra, se dirijan hacia él.
El Universo es como una esponja, tal vez redonda, que se hincha como un globo a cada momento que pasa. En la superficie de ese globo existen cavidades como la esponja. Las galaxias, los cúmulos de galaxias, los hipercúmulos y otras estructuras mayores están pegados a las paredes de esas cavidades, dejando grandes huecos, como si fueran espacios vacíos o pompas. Pero en esos huecos habita la Materia Oscura, materia que existe, pero que no se ve y se deja notar por su fuerza de gravedad. En realidad sólo vemos el 10 por ciento de la materia del Universo el resto es materia oscura. Mientras, el Universo se expande y las galaxias, a nivel global se separan. Caben dos posibilidades futuras para el Universo. Puede llegar un momento en que la expansión se frene y caiga sobre sí mismo, volviendo a reunificarse toda la materia y energía en un sólo punto, para volver a explotar en un proceso cíclico infinito, pero puede que el Universo se expanda indefinidamente. Con el tiempo, las estrellas se apagarán, las galaxias dejarán de existir y el Universo desaparecerá, al menos el nuestro, aunque es probable que existan otros universos.
…y ante esta inmensidad cósmica, ¿dónde estamos?
 
Miguel Gilarte Fernández 
Director del Observatorio Astronómico de Almadén de la Plata y presidente de la Asociación Astronómica de España.

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jueves, 4 de abril de 2013

Midiendo el tamaño del cometa ISON

El cometa C/2012 S1 ISON fue descubierto a finales del año pasado y rápidamente captó la atención de los astrónomos por su actividad inusual dada la enorme distancia a la que se encontraba. Si las tendencias observadas hasta ahora continúan, es de prever que sea uno de los cometas más brillantes vistos desde la Tierra en décadas.

Astrónomos de la Universidad de Maryland – College Park (UMCP) y del Observatorio Lowell han utilizado el satélite Swift de la NASA para estudiar el cometa ISON. Utilizando imágenes captadas durante los dos últimos meses por el Telescopio Ultravioleta/Óptico (UVOT) del Swift, el equipo ha realizado una estimación inicial del agua y polvo que desprende este cometa, para, de esta forma poder inferir el tamaño de su núcleo.



Existen factores adicionales que hacen que este cometa tenga un interés especial, como el paso cercano a Marte seguido de un abrasador acercamiento al Sol. En febrero la NASA pidió a un equipo de expertos que pusieran en marcha la Campaña de Observación del Cometa ISON (CIOC) para ayudar en la obtención de datos de utilidad científica por parte de los distintos telescopios terrestres y espaciales.

Como el resto de cometas, ISON es un conglomerado de hielo y polvo. Los cometas, a los que con frecuencia se les denomina “bolas de nieve sucias” emiten gas y polvo a medida que se aproximan al Sol al pasar este hielo directamente al estado gaseoso en un proceso denominado sublimación. Los chorros de gas desprendidos también contienen polvo que refleja la luz del Sol y hace visible su cola.

Generalmente, el contenido en agua de los cometas permanece congelado hasta que alcanza una distancia al Sol de unas tres veces la distancia entre la Tierra y el Sol. Aunque el agua no puede ser detectada directamente por el UVOT , las moléculas de agua (H2O) as ser expuestas a la luz ultravioleta del Sol se descomponen rápidamente en un átomo hidrógeno (H) y un hidroxilo (OH). Es precisamente la energía emitida por estos hidroxilos lo que detecta el UVOT, así como la luz reflejada por el polvo.

Las observaciones del 30 de enero revelaban que el cometa ISON esparcía a su paso unas 51 toneladas de polvo por minuto. En contraste sólo liberaba 60 kilos de agua por minuto, debido a que en esa fecha aun se encontraba a una gran distancia de nuestra estrella. Otros gases en estado sólido como el dióxido de carbono y el monóxido de carbono se evaporan a distancias mayores que el agua y son los responsables de su actividad actual.

Trayectoria de cometa ISON. Crédito: NASA's Goddard Space Flight Center/Axel Mellinger
Aunque los datos de producción de agua y polvo aun no se puede determinar con precisión debido a la distancia del cometa, pueden ser utilizados para estimar el tamaño de su núcleo. Con los datos actuales se puede estimar un diámetro de 5 kilómetros, que es un tamaño típico para un cometa. De toda su superficie, solamente la expuesta al Sol, un 10% de la superficie total, es la responsable de la producción de su cola.

Cuando se encontraba a una distancia de 604 millones de km de la Tierra y 740 millones de km del Sol, ISON tenía una magnitud 15.7 en la escala astronómica de brillo, o lo que es lo mismo, unas 5.000 veces más débil que el umbral de la visión humana. La cuestión es saber si su brillo continuará aumentando a medida que el agua empiece a evaporarse y a arrastrar más polvo con ella.

Basándose en su órbita, los astrónomos creen que ISON está realizando su primera aproximación al Sol. Los cometas proceden de una región conocida coma la Nube de Ort en la que se hallan billones de cuerpos helados de este tipo. La Nube de Ort es una descomunal carcasa que rodea nuestro sistema planetario y que se extiende desde los límites exteriores del Sistema Solar hasta una distancia aproximada de un tercio de la distancia a la estrella más cercana a nuestro Sol.

La primera oportunidad interesante de observación se producirá el 1 de octubre cuando pase a una distancia de 10.8 millones de km de Marte, dando así la oportunidad de observarlo al explorador Curiosity que actualmente se encuentra trabajando en el planeta rojo.

El 28 de noviembre, ISON realizará un abrasador acercamiento al Sol, pasando a una distancia de tan sólo 1.2 millones de km. Lo que producirá una furiosa emisión de gas sublimado que arrastrará enormes cantidades de polvo produciendo una enorme cola que hará que el tamaño del cometa se reduzca en un 10%. En ese momento el cometa podría alcanzar tal brillo que podría ser observado a simple vista simplemente tapando el Sol con la mano.

Tras este acercamiento, ISON se alejará del Sol y se acercará a la Tierra siendo visible en diciembre al atardecer. El 26 de diciembre se producirá el máximo acercamiento a nuestro planeta, pasando a una distancia de 64.2 millones de km.

En próximas fechas sabremos si ISON será el cometa del siglo por su brillo o simplemente un cometa más. Para poder determinarlo serán decisivos los datos que se están recogiendo en estos momentos. En cualquier caso los datos obtenidos serán muy valiosos para aumentar el conocimiento que tenemos sobre estos objetos que periódicamente nos visitan desde el exterior de nuestro Sistema Solar.

Para saber más:




Credito:
Francis Reddy
Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD 

miércoles, 21 de noviembre de 2012

La Luna en 2013

Para los aficionados a las efemérides astronómicas y para los incansables obervadores de nuestro satélite, en este vídeo se concentran todos los datos relativos al año 2013. Espero que os guste.


Credit: NASA - Universe Today - Nancy Atkinson


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viernes, 2 de noviembre de 2012

Panspermia, un poco de escepticismo

Steve Nerlich


Debería empezar admitiendo que soy escéptico con la panspermia. Simplemente no veo el punto de la misma. Es decir, puedo aceptar la posibilidad de que tal vez la vida se originó en otro lugar y de alguna manera fue transportada a la Tierra, pero por un lado eso tan sólo traslada el problema del origen de la vida a otra ubicación y por otro,  parece casi imposible transportar intacto cualquier material biológico que conocemos a través de las vastas distancias del espacio durante las enormes extensiones de tiempo que serían necesarias.

Tras sopesar las probabilidades de que la vida se produzca espontáneamente en la Tierra versus la panspermia, yo apostaría mi dinero por la opción que propone que la vida que surgió espontáneamente en la Tierra como el escenario más probable, y pagaría mi apuesta de buen grado si me equivoco. Después de todo, es muy posible que seamos capaces de responder a esta pregunta de una manera u otra en un futuro no muy lejano.


Si la panspermia realmente funciona, lo haría de esta forma. El impacto de un meteorito en la superficie de un planeta que alberga vida produce una proyección de fragmentos, una pequeña proporción de los cuales alcanza la velocidad de escape. En este sentido, las probabilidades de salida del sistema estelar son mayores para un grano de polvo minúsculo que para un gran objeto rocoso. Esto es debido a que el grano de polvo es lo suficientemente pequeño como para ser propulsado por la presión de radiación solar, mientras un objeto con mayor masa sólo va a poder salir despedido fuera del sistema estelar gracias a una secuencia estadísticamente improbable de interacciones gravitatorias.

Pero un grano de polvo no ofrecería ninguna protección a un material biológico aferrado a él. Además del peligro de la radiación estelar del propio sistema, también se verá afectado por los rayos cósmicos, que son una combinación de viento estelar y otras partículas de alta energía procedente del exterior del sistema estelar.

Una alternativa a la hipótesis de grano de polvo minúsculo es imaginar algún tipo de material biológico, situado bajo la superficie de un objeto mayor, como un asteroide. Desde un punto de vista estadístico, es mucho menos probable que dicho objeto pueda salir despedido fuera de un sistema estelar extraterrestre pero, incluso si es sólo una posibilidad entre un millón, ese material biológico, enterrado en el asteroide, estaría protegido de la radiación estelar y de los rayos cósmicos, aumentando la probabilidad de poder ser transportado a un destino lejano. Sin embargo, un viaje interplanetario o incluso interestelar implica moverse en un ambiente extremadamente frío, lo que supone un problema significativo para cualquier forma de vida que dependa del agua líquida.

Por supuesto, el universo puede estar lleno de formas de vida que no necesiten agua líquida y que también pueden ser altamente resistentes a la radiación y los rayos cósmicos. Sin embargo, la idea de la panspermia, es ofrecer una explicación al origen de la vida en la Tierra. Una vez más, parece mucho más probable decir, que la vida tal como la conocemos surgió en el entorno del agua líquida que ya estaba aquí en la Tierra, protegida de la radiación y los rayos cósmicos por el escudo de la atmósfera y la magnetosfera.

Por tanto, la única razón para apelar a la panspermia como origen de la vida en la Tierra es si se argumenta que no hubo tiempo suficiente para que sucediera en la Tierra, y sí lo hiciera en algún otro lugar.

Para la Tierra, el plazo potencial para que la vida surgiera espontáneamente abarca desde el momento en el que se estableció un ambiente relativamente estable y con una superficie sólida, no fundida, que se cree sucedió hace alrededor de 4.300 millones de años, hasta que se produce la primera evidencia de vida hallada en la Tierra, que es alrededor de 3.800 millones años. Por lo tanto unos 500  millones de años, que no es poco.

Hay un argumento, quizás espurio, basado en el concepto de la teoría de la información, según el cual se ha calculado que incluso con más de 500 millones de años de interacciones moleculares aleatorias dentro de una población de moléculas orgánicas sólo se pueden generar 194 bits de información, mientras que el genoma del virus típico tiene 120.000 bits de información y el genoma de la bacteria E coli tiene alrededor de 6 millones bits de información.

Un argumento contrario a esa línea de pensamiento es que la replicación en un entorno competitivo con materia prima limitada siempre favorecerá las entidades químicas que son más eficientes en la replicación; y esto sigue sucediendo generación tras generación, lo que implica que hay un punto en el que ya no se puede considerar que se trata de un ambiente de interacciones moleculares puramente aleatorias.

Si tratamos de imaginar cómo que fue ese primer producto químico o molécula capaz de replicarse, deberíamos pensar en un virus. Al parecer muchos virus contienen  genes para transformar ciertas proteínas que no se encuentran en ningún organismo celular, aunque los virus dependen totalmente de estos organismos celulares para que produzcan estas proteínas para ellos. Por lo tanto esto podría significar que los virus existieron antes que cualquier otra cosa, ya que no podemos encontrar ninguna otra fuente biológica de estas proteínas virales específicas.

Sin embargo, esto no aclara el problema de si fue antes el huevo o la gallina, ya que los virus no pueden fabricar proteínas propias. El ARN ribosómico representa el mecanismo fundamental de la síntesis de proteínas. Después de todo, el gen del ARN ribosómico está presente en cada organismo celular del planeta.

Así que tal vez existió un ecosistema pre-celular dominado por ARN ribosómico y virus. El hecho de considerar si estas entidades son o no son vida, se convierte en un asunto filosófico bastante farragoso.

De todas formas, todo esto nos lleva a ver la panspermia de otra manera. Ya que parece muy poco probable que algo pueda sobrevivir sin blindaje en una travesía entre sistemas estelares, Bueno quizás estos organismos pudieron morir, pero trajeron consigo una plantilla de información, que sirvió para la producción de nueva vida en la Tierra. Y por lo que dicen, tal vez en lo que deberíamos pensar es en la necropanspermia.

Una vez más, esta opción es posible, pero ¿Tiene más probabilidades que la opción de que la vida surgiera de forma espontánea en la Tierra? Quiero decir que si un virus muerto choca contra Venus, va a ser tostado, o si lo prefiere, aún más muerto de lo que ya estaba. Si la Tierra hace 4.300 millones de años estaba en un estado de madurez suficiente para que una semilla iniciara todo el proceso de la vida, ¿Es realmente más probable que esa semilla fuera un virus interestelar muerto en lugar de tan sólo una yuxtaposición al azar de unos nucleótidos y aminoácidos que sabemos ya estaban presentes en el planeta?

Deinococcus radiodurans

De cualquier manera, lo que es realmente especial acerca de la vida en la Tierra ahora es conseguir cosas como Conan la bacteria. Conan, también conocida como Deinococcus radiodurans, no sólo es una bacteria extremófila, sino una bacteria poliextremofila, capaz de soportar condiciones extremas de frío, deshidratación, vacío, ácido y, por supuesto, radiación.

Si se somete a Deinococcus a una dosis de 5.000 grays, que son unidades de radiación ionizante, no sucede nada. Una radiografía de tórax o una misión Apolo le expone a aproximadamente 1 milligray. Una dosis de 5.000 grays puede producir cientos de roturas del doble filamento del ADN de cualquier organismo lo que sería completamente letal para un humano

La bacteria Deinococcus logra sobrevivir gracias a que mantiene varias copias de su ADN y puede aislar y reparar las roturas rápidamente. Como demostración de su fortaleza, en 2003, un equipo de investigación tradujo la canción “Es un mundo pequeño después de todo” en segmentos de una longitud de 150 pares de bases de ADN, insertándolos en el genoma de Deinococcus, y fueron capaces de recuperar esa información sin errores 100 generaciones más tarde.

Y en lugar de pensar que la bacteria Deinococcus es una evidencia circunstancial de que la vida podría haber evolucionado en otro lugar y fue transportada a la Tierra, prefiero pensar que Deinococcus es una indicación de que la vida surgió en la Tierra y está lista para empezar a poblar el cosmos, quizás con un poco ayuda tecnológica por parte de nosotros, los seres humanos.




sábado, 27 de octubre de 2012

¿Por qué vemos siempre la misma cara de la Luna?



¿Se ha preguntado alguna vez por qué siempre vemos el mismo lado de la Luna? ¿Sabía que la Luna realiza una rotación sobre su eje cada vez que orbita la Tierra? ¿Porqué hay una cara oculta de la Luna? Veamos las relaciones entre la Tierra y la Luna y cuáles son las causas que producen una rotación sincrónica, un fenómeno que se repite en otros lugares del Sistema Solar.

La Luna completa un giro sobre su eje aproximadamente cada 28 días, que es el tiempo exacto que tarda en realizar su movimiento de traslación alrededor de la Tierra. Por lo tanto los periodos de rotación y translación son idénticos.  Si la Luna no girara sobre su eje, la cara opuesta a la Tierra durante la luna nueva sería la cara que veríamos durante la luna llena, no habría una cara oculta.  

Esta rotación sincronizada es el resultado de los efectos de marea causados por las fuerzas de atracción entre los dos cuerpos en los estadios iniciales de formación del satélite.

Una conclusión que podría sacarse de este fenómeno es que nos permite ver únicamente el 50 % de la superficie lunar, cosa que no es cierta.  En realidad vemos casi un 60% de la superficie total. El efecto que lo hace posible se llama libración y está producido por una serie de oscilaciones que no son fáciles de explicar:

Libración en longitud.- La Tierra no está en el centro de la órbita de la Luna. Este fenómeno se conoce como excentricidad y da lugar que la Luna aumente su velocidad al aproximarse a la Tierra y que decelere al alejarse, manteniendo constante, sin embargo, el giro sobre sí misma. Estos dos efectos combinados producen un pequeño desajuste u oscilación en dirección Este-Oeste con una amplitud máxima de casi 8 grados.

Libración en Latitud.- El eje de rotación de la Luna tiene una pequeña inclinación sobre el plano de su órbita que produce una oscilación Norte-Sur con una amplitud de casi 7 grados, lo que nos permite ver un poco más allá de los polos de forma alternativa. Este mismo efecto produce las estaciones en la Tierra.

Libración diurna.- Este movimiento está producido por la rotación de la Tierra y nos permite ver más de una extremo de la cara de la Luna y finalmente del otro extremo a medida que gira la Tierra. A modo de ejemplo, cuando caminamos junto a un edificio justo antes de llegar a él veríamos parte de su fachada lateral y al sobrepasarlo veríamos parte del otro lateral del edificio.

La combinación de estos tres efectos nos permite ver casi un 60% de la superficie lunar. En la siguente animación podemos apreciar en parte este efecto.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c0/Lunar_libration_with_phase2.gif
Animación: Wikipedia.

El efecto de rotación sincrónica no es un hecho aislado, es algo que se produce en otros lugares del Sistema Solar, por ejemplo entre Plutón y su satélite Caronte. En este caso la sincronización es doble, lo que produce que los dos objetos se den siempre la misma cara.

Por otro lado los cuatro satélites principales de Júpiter -Io, Europa, Ganimedes y Calisto- giran de forma sincrónica con su órbita por lo que se produce el mismo efecto que con nuestra luna, siempre muestran la misma cara hacia el planeta en torno al cual giran.