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Un océano con burbujas en Encelado

Durante años, los investigadores han debatido sobre la posibilidad de que Encelado, una pequeña luna que flota en las afueras de los anillos de Saturno, albergue un vasto océano subterráneo. ¿Es una luna con agua líquida, o no? En la actualidad, nuevas evidencias parecen inclinar la balanza hacia el sí. No sólo es muy posible que Encelado posea un océano, sino que dicho océano probablemente contenga burbujas como una bebida gaseosa y podría ser atractivo para la vida microbiana.

La historia comenzó en el año 2005, cuando la sonda Cassini, de la NASA, llevó a cabo un sobrevuelo cerca de Encelado.

“Los geofísicos esperaban que este pequeño mundo fuera solamente un trozo de hielo frío, inerte y poco interesante”, dice Dennis Matson, del Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory, en idioma inglés), de la NASA. “¡Pero vaya si nos llevamos una sorpresa!”

 

Encelado

Potencias espaciales quieren explotar a la luna "Encelado"

Cassini descubrió que la pequeña luna estaba muy activa, emitía penachos de vapor de agua, partículas de hielo y compuestos orgánicos a través de fisuras (conocidas como “rayas de tigre”) en su caparazón congelado. Mimas, una luna cercana y de tamaño similar, estaba tan muerta como esperaban los científicos; pero Encelado, en cambio, estaba precozmente activa.

Muchos investigadores consideraron que los chorros gélidos eran una prueba de la existencia de un enorme depósito subterráneo de agua. Bolsas de agua cercanas a la superficie, con temperaturas de alrededor de 0oC (32o F), podrían explicar los penachos acuosos. Pero había problemas en esta teoría. Para empezar, ¿dónde estaba la sal?

En sobrevuelos iniciales, los instrumentos de Cassini detectaron carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y diversos hidrocarburos en los gases de los penachos. Pero no hallaron ninguno de los elementos de la sal que el agua de un océano debía contener.

En 2009, el analizador de polvo cósmico de la sonda Cassini encontró por fin la desaparecida sal —en el lugar menos esperado.

“No estaba en los gases de los penachos, donde la habíamos estado buscando”, relata Matson. “En cambio, las sales de sodio y potasio, así como los carbonatos, se encontraban todos atrapados en las partículas de hielo de los penachos.* Y la fuente de estas sustancias tiene que ser un océano. Las sustancias que se disuelven en el agua de un océano son similares a las que contienen estos granos”.

Las más recientes observaciones de la sonda Cassini mostraron otro intrigante descubrimiento: las mediciones térmicas revelaron que las fisuras tenían temperaturas de hasta -84o C (-120 o F, o 190 Kelvin).

“¡Este descubrimento vuelve a poner nuestros relojes en cero!”, dice Matson. “Temperaturas tan altas como estas tienen que tener un origen volcánico”. El calor debe de fluir desde el interior y debe de ser suficiente como para derretir algo del hielo subterráneo, creando de este modo canales acuáticos debajo de la superficie.

Este hallazgo ha llevado a los científicos a preguntarse cómo es que el contenido de un océano, sellado por una corteza de hielo de decenas de kilómetros de espesor, logra alcanzar la superficie.

“¿Alguna vez ha terminado bañado al destapar una lata de una bebida gaseosa?”, pregunta Matson.

El modelo que él y sus colegas proponen sugiere que gases disueltos en el agua profunda debajo de la superficie forman burbujas. Dado que la densidad de esta “agua con gas” es menor que la del hielo, el líquido asciende rápidamente a través del hielo y hasta la superficie.**

“La mayor parte del agua se esparce hacia los lados y ‘entibia’ una delgada capa de hielo de unos 91 metros (300 pies) de espesor”, explica Matson. “Pero una parte de ella se recolecta en cámaras a baja profundidad, incrementa su presión y súbitamente estalla a través de pequeños agujeros en el suelo, como la bebida gaseosa de la lata que usted abrió. Conforme el resto del agua se enfría, se filtra hacia abajo para reabastecer el océano y comenzar de nuevo todo el proceso”.

 

Sigue la "venta" de las creiaciones divinas

Pero otro misterio continúa sin resolverse: “¿De dónde proviene el calor en este pequeño cuerpo celeste?”, se pregunta Larry Esposito, de la Universidad de Colorado. “Creemos que el calor por la fuerza de las mareas puede estar contribuyendo”.

Las poderosas mareas creadas por Saturno hacen que la forma de Encelado varíe levemente conforme gira en torno a él. Estos movimientos de flexión en el interior de la luna generan calor; como el calor que se siente cuando usted dobla rápidamente hacia delante y hacia atrás un clip para papel. En este modelo, la fricción interna es la fuente de energía que genera una actividad volcánica, la cual calienta y derrite el hielo.

“Ahora tenemos claro que, sin importar lo que produzca el calor, Encelado cumple con muchos de los requisitos para la vida”, dice Esposito. “Sabemos que tiene un océano líquido y una fuente de energía. Y, además de todo eso, sabemos que hay organismos en la Tierra que sobreviven en condiciones semejantes”.

Nadie sabe con seguridad qué es lo que está sucediendo debajo de todo ese hielo, pero pareciera que esta pequeña luna tiene un historia muy interesante para contarnos: chorros en erupción, un océano subterráneo, la posibilidad de albergar vida.

¡Y nosotros que pensábamos que era un lugar aburrido!

 

 

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La NASA selecciona un cráter como objetivo para un impacto lunar

El Satélite de Observación y Detección de Cráteres Lunares (LCROSS, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, realizará un doble impacto en la Luna. Hoy, la NASA anunció exactamente dónde tendrá lugar el impacto.

El Satélite de Observación y Detección de Cráteres Lunares (LCROSS, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, se encamina hacia un doble impacto en la Luna, el cual se producirá a las 7:30 a.m. (hora del Este de Estados Unidos), el 9 de octubre. Hoy, la NASA anunció exactamente dónde tendrá lugar el impacto.

El cráter seleccionado como objetivo es Cabeus A. Fue escogido después de una revisión exhaustiva de los lugares más apropiados para extraer agua congelada en el polo sur de la Luna.

La luna será bombardeada por la NASA el 9 de octubre de 2009

La luna será bombardeada por la NASA el 9 de octubre de 2009

“La selección de Cabeus A fue el resultado de un acalorado debate entre los miembros de la comunidad científica lunar. Revisamos los datos más recientes proporcionados por observatorios instalados en la Tierra y los obtenidos de nuestras misiones Kaguya, Chadrayaan-1 y del Orbitador de Reconocimiento Lunar”, dice Anthony Colaprete, quien es el científico e investigador líder del proyecto LCROSS, en el Centro de Investigación Ames, de la NASA. “Nuestro equipo se encuentra a la espera de una gran cantidad de información que esta misión única producirá”.

El LCROSS buscará hielo y lo hará impactando su cohete superior llamado Centaur, el cual ya habrá agotado su combustible, en las regiones de Cabeus A que se encuentran permanentemente en sombras, donde es posible que el agua se halle atrapada en forma de hielo. Luego, el satélite LCROSS volará a través de la cortina de polvo producida por el impacto y medirá sus propiedades antes de que ésta vuelva a caer sobre la superficie lunar.

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Para obtener datos científicos de la Luna a veces hay que golpear el terreno con naves espaciales desechadas. O lanzar penetradores que se incrusten en su interior. Pero hay quien propuso dar un paso más y bombardearla con armas nucleares.

No es fácil averiguar de que esta hecho otro planeta o luna. La espectroscopia nos permite analizar solo la capa más externa y determinar su composición basándonos en la luz que emite. Pero eso nos dice muy poco sobre que hay bajo la superficie. De hecho, uno de los primeros problemas de las misiones lunares era determinar si el suelo seria capaz soportar el peso de naves y astronautas o estos se hundirían en el polvo. En este caso la solución fue sencilla aunque cara. Se envío una sonda, la Surveyor 1 , cuya primera tarea era sacar una foto para ver si se estaba hundiendo…

En los años 50,  la tecnología era mucho más primitiva aunque eso no impedía diseñar algunas misiones para recoger muestras lunares. La primera idea, denominada proyecto A119, fue lanzar un misil con una bomba nuclear  contra la Luna. Se suponía que fragmentos proyectados por la explosión podrían caer en la Tierra permitiendo su análisis.  Otras versiones más “delicadas” solo buscaban crear una nube de gases y escombros que se pudiese analizar desde la Tierra. Naturalmente esta era una carrera entre dos. La versión soviética se llamaba E-4 y aunque comenzó más tarde  parece que llego a desarrollarse algo mas, incluyendo la construcción de prototipos desarmados. En ambos casos los proyectos quedaron paralizados por el miedo a la posible publicidad negativa. Y eso sin contar con los importantes argumentos científicos en contra como el riesgo de contaminación irreversible. Una descripción mas detallada sobre las propuestas de explosiones nucleares en la Luna puede encontrarse en el anterior enlace.

Afortunadamente la prohibición de explosiones nucleares en el espacio que comentamos en una entrada anterior, acabo definitivamente con estas ideas. La alternativa era estrellar algo contra la Luna. Durante las misiones Apolo, y en plan ahorrativo, se lanzaron contra su superficie cuatro  etapas de ascenso con el combustible agotado e incluso varias etapas del cohete Saturno-5 . Antes se habían instalado sismógrafos en la superficie de forma que se detectase el impacto y se pudiesen analizar las ondas sísmicas posteriores.

Posteriormente hemos seguido con el bombardeo. La norteamericana Lunar Prospector y la europea Smart-1, se lanzaran contra la Luna al acabar su vida útil. La idea era volatilizar el material y analizar los gases liberados para intentar localizar hielo bajo su superficie. De cara al futuro, se sigue pensando en impacto contra la Luna.

Por un lado los norteamericanos con su nave LCROSS planean lanzar un proyectil del 2.000 kg contra ella a principios del 2009.

Por otro lado los británicos están trabajando en penetradores capaces de estrellarse contra la Luna a mas de 1.000 km/h, enterrarse bajo la superficie y sobrevivir. Su objetivo es analizar su composición y utilizar los terremotos lunares para seguir analizando su composición y la distribución de masas en su interior. Un método violento pero muchísimo más pacifico que una bomba nuclear.

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El extraño campo gravitacional de la Luna

Gravitacionalmente hablando, la Luna es un lugar extraño. Los satélites que se encuentran en órbita lunar sienten extraños tirones en los costados y terminan cayendo en picada hacia el polvo lunar. Los astronautas que se paran en medio de los mares de lava lunares pesan más que cuando están parados en la orilla. Una nueva misión de la NASA, llamada GRAIL, confeccionará mapas del peculiar campo gravitacional de la Luna y así allanará el camino para las exploraciones futuras.

Hace mucho tiempo que los científicos saben que el campo gravitacional de la Luna es extrañamente irregular y que tira de los satélites de maneras complejas. Sin correcciones de ruta, ¡los orbitadores finalizan sus misiones cayendo en picada hacia el polvo lunar! De hecho, los cinco Orbitadores Lunares (Lunar Orbiters, en idioma inglés) de la NASA (1966-1972), las cuatro sondas soviéticas Luna (1959-1965), los dos sub-satélites del Apollo (1970-1971) y la nave espacial Hiten, de Japón (1993), corrieron la misma suerte.

El origen de la peculiaridad gravitacional es una cantidad de enormes “mascons” (nombre corto para “mass concentrations” o concentraciones de masa) enterradas bajo las superficies de los “mares” lunares. Formadas por impactos colosales de asteroides hace miles de millones de años, las mascons convierten a la Luna en el cuerpo más gravitacionalmente desigual del sistema solar. La anomalía es tan grande (medio punto porcentual) que incluso los astronautas podrían medirla en la superficie lunar.

Una plomada sostenida en el borde de una mascon podría colgar cerca de un tercio de grado fuera de la vertical, apuntando hacia la masa central. Además, un astronauta con su traje espacial completo y con equipos de soporte de vida, cuyo peso fuera exactamente 22,7 kilogramos (50 libras) en el borde de la mascon, pesaría 22,9 kilogramos (50 libras más 4 onzas) parado en el centro de la mascon.

Copncentración de masas en la Luna

Arriba: Un mapa de la gravedad de la Luna confeccionado por la nave espacial Lunar Prospector, en 1998-99. Las mascons se muestran en color naranja y rojo. Las cinco más grandes corresponden a los cráteres de mayor tamaño o “mares” lunares repletos de lava, visibles con binoculares, en el lado cercano de la Luna: Mar de la Lluvia (Mare Imbrium), Mar de la Tranquilidad (Mare Serenitatus), Mar de la Crisis (Mare Crisium), Mar de la Humedad (Mare Humorum) y Mar del Néctar (Mare Nectaris). Referencia de la imagen: Alex S. Konopliv y colaboradores, Icarus 150, 1—18 (2001). [Más información]

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La Luna tuvo su origen en una colisión

La luna se formó después de que un cuerpo tan grande como Marte colisionara en lo que era entonces la Tierra, golpeando una parte floja de su manto, informó el martes el laboratorio Jet Propulsión Laboratory (JPL).

Se cree que los escombros de la colisión se han fusionado en un satélite blanco familiar que vemos hoy, dijo el JPL, basado en Pasadena, Los Ángeles.

Una luna se formó en sólo 5-10 por ciento de los sistemas planetarios como mucho, dijo el JPL en un informe en la revista científica Astrophysical Journal.

El descubrimiento está basado en las observaciones del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA, que es controlado por el JPL.

“Cuando una luna se forma a partir de una colisión, el polvo debería expanderse por todos sitios”, dijo Nadya Gorlova de la Universidad de Florida, Gainsville, el principal autor del estudio.

“Si hubiera muchas más lunas formándose, hubiéramos visto polvo alrededor de muchas estrellas—pero no fue el caso”, dijo Gorlova.

Los científicos usaron el Telescopio Espacial Spitzer para ver el polvo revelador alrededor de 400 estrellas que tiene alrededor de 30 millones de edad—casi la edad del solo cuando se formó la luna de la Tierra. Sólo una de esas estrellas fue inmersa en polvo, informó JPL.

“Tomando en consideración la cantidad de tiempo que el polvo debe quedarse en los alrededores, y el alcance de edad en el que las colisiones que han formado la luna pueden ocurrir, los científicos calcularon la probabilidad de un sistema solar haciendo de una luna como la de la Tierra sería como mucho el del 5 a 10 por ciento”, según el JPL.

Aún, los astrónomos creen que hay miles de millones de planetas rocosas en el universo y el “5-10 por ciento de mil millones sigue siendo muchas lunas”, informó JPL. (Pueblo en Línea)

22/11/2007

 
 
 

Luna

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