Hubble captura las estaciones cambiantes de Saturno
El telescopio espacial Hubble de la NASA mostró a los astrónomos una visión de los cambios en la vasta y turbulenta atmósfera de Saturno a medida que el verano del hemisferio norte del planeta pasa a caer, como se muestra en esta serie de imágenes tomadas en 2018, 2019 y 2020 (de izquierda a derecha).
"Estos pequeños cambios de año en año en las bandas de color de Saturno son fascinantes", dijo Amy Simon, científica planetaria del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "A medida que Saturno avanza hacia el otoño en su hemisferio norte, vemos que las regiones polares y ecuatoriales cambian, pero también vemos que la atmósfera varía en escalas de tiempo mucho más cortas".
"Lo que encontramos fue un ligero cambio de un año a otro en el color, posiblemente la altura de las nubes y los vientos; no es sorprendente que los cambios no sean enormes, ya que solo estamos viendo una pequeña fracción de un año de Saturno" añadió Simon. "Esperamos grandes cambios en una escala de tiempo estacional, por lo que esto muestra la progresión hacia la próxima temporada".
Imágenes del telescopio espacial Hubble de Saturno tomadas en 2018, 2019 y 2020 a medida que el verano del hemisferio norte del planeta pasa a caer.
Créditos: NASA / ESA / STScI / A. Simon / R. Roth
Los datos del Hubble muestran que de 2018 a 2020 el ecuador se volvió de un 5 a un 10 por ciento más brillante y los vientos cambiaron ligeramente. En 2018, los vientos medidos cerca del ecuador eran de aproximadamente 1.000 millas por hora (aproximadamente 1.600 kilómetros por hora), más altos que los medidos por la nave espacial Cassini de la NASA durante 2004-2009, cuando eran de aproximadamente 800 millas por hora (aproximadamente 1.300 kilómetros por hora). En 2019 y 2020 disminuyeron de nuevo a las velocidades de Cassini. Los vientos de Saturno también varían con la altitud, por lo que el cambio en las velocidades medidas podría significar que las nubes en 2018 fueron alrededor de 37 millas (unos 60 kilómetros) más profundas que las medidas durante la misión Cassini. Se necesitan más observaciones para saber qué está sucediendo.
Saturno es el sexto planeta desde nuestro Sol y orbita a una distancia de aproximadamente 886 millones de millas (1.400 millones de kilómetros) del Sol. Se necesitan alrededor de 29 años terrestres para orbitar el Sol, lo que hace que cada estación en Saturno tenga más de siete años terrestres. La Tierra está inclinada con respecto al Sol, lo que altera la cantidad de luz solar que recibe cada hemisferio a medida que nuestro planeta se mueve en su órbita. Esta variación en la energía solar es lo que impulsa nuestros cambios estacionales. Saturno también está inclinado, por lo que a medida que cambian las estaciones en ese mundo distante, el cambio en la luz solar podría estar causando algunos de los cambios atmosféricos observados.
Como Júpiter, el planeta más grande del sistema solar, Saturno es un "gigante gaseoso" compuesto principalmente de hidrógeno y helio, aunque puede haber un núcleo rocoso en su interior. Enormes tormentas, algunas casi tan grandes como la Tierra, ocasionalmente hacen erupción desde las profundidades de la atmósfera. Dado que muchos de los planetas descubiertos alrededor de otras estrellas también son gigantes gaseosos, los astrónomos están ansiosos por aprender más sobre cómo funcionan las atmósferas gigantes gaseosas.
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Saturno es el segundo planeta más grande del sistema solar, más de 9 veces más ancho que la Tierra, con más de 50 lunas y un espectacular sistema de anillos hechos principalmente de hielo de agua. Dos de estas lunas, Titán y Encelado, parecen tener océanos debajo de sus costras heladas que podrían albergar vida. Titán, la luna más grande de Saturno, es la única luna de nuestro sistema solar con una atmósfera espesa, que incluye nubes que hacen llover metano líquido y otros hidrocarburos sobre la superficie, formando ríos, lagos y mares. Se cree que esta mezcla de sustancias químicas es similar a la de la Tierra hace miles de millones de años cuando surgió la vida por primera vez. La misión Dragonfly de la NASA volará sobre la superficie de Titán, aterrizando en varios lugares para buscar los pilares fundamentales de la vida.
Las observaciones de Saturno son parte del programa (OPAL) del Hubble. “El programa OPAL nos permite observar cada uno de los planetas exteriores con Hubble cada año, permitiendo nuevos descubrimientos y observando cómo cada planeta está cambiando con el tiempo”, dijo Simon, investigador principal de OPAL.
Descubren en la EEI una bacteria capaz de revolucionar la agricultura espacial
Las futuras colonias espaciales necesitarán cultivar sus propios alimentos y hacerlo fuera de las condiciones de la Tierra no será una tarea sencilla. Ahora, un inesperado hallazgo a bordo de la Estación Espacial Internacional de varias cepas de bacterias desconocidas hasta la fecha podría proporcionar el combustible que necesitan las plantas para resistir a las duras condiciones espaciales.
Un grupo de investigadores de EE.UU. y la India, han descubierto cuatro cepas de bacterias que viven en diferentes lugares de la Estación Espacial Internacional, tres de las cuales eran, hasta ahora, completamente desconocidas para la ciencia. Su estudio ha sido publicado en la revista Frontiers in Microbiology.
Tres de las cuatro cepas fueron aisladas en 2015 y 2016: una se encontró en un panel superior de la estación de investigación; la segunda, en la cúpula; la tercera, en la superficie de la mesa del comedor. Mientras, la cuarta se halló en un antiguo filtro de aire HEPA devuelto a la Tierra en 2011.
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Una de las cepas se identificó como Methylorubrum rhodesianum, las otras tres no se habían descubierto previamente. Al ser secuenciadas, los expertos encontraron que todas pertenecen a una nueva especie y denominaron a las variedades como IF7SW-B2T, IIF1SW-B5 e IIF4SW-B5. No obstante, sus análisis genéticos revelaron que todas están estrechamente relacionadas con Methylobacterium indicum.
El equipo ha propuesto llamar a la nueva especie Methylobacterium ajmalii en honor a Ajmal Khan, un reconocido investigador indio de la biodiversidad. Según el estudio, el hallazgo también está estrechamente relacionado con una especie ya conocida llamada M. indicum, las cuatro cepas pertenecen a la familia de bacterias Methylobacterium, cuyos ejemplares se encuentran en el suelo y el agua dulce. Estos microorganismos participan en la fijación de nitrógeno, el crecimiento de las plantas y pueden ayudar a detener los patógenos en la vegetación.
Los astronautas que viven en la estación han estado cultivando pequeñas cantidades de alimentos durante años, por lo que no es sorprendente que hayan aparecido microbios relacionados con las plantas a bordo de la EEI, los investigadores creen que lo más probable es que estas bacterias procedieran de la Tierra ya que no todos los microbios sucumben a los procesos de esterilización previos al envío de material al espacio, por lo que posiblemente viajasen como polizones o provengan de mutaciones de otras que sí llegaron desde nuestro planeta.
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Sea como sea, lo cierto es que su hallazgo es una gran oportunidad para el cultivo de plantas en microgravedad. Ya han demostrado hacerlo bien. Por eso, estos investigadores han secuenciado su genoma, en busca de aquellos genes implicados en las labores de jardinería de estas cepas. De momento, han dado con varios involucrados en el crecimiento de las plantas.
Y tomando en cuenta que estos microorganismos pueden sobrevivir a las duras condiciones de la EEI, los científicos sometieron las cuatro cepas a un análisis genético para buscar características que puedan "contribuir al desarrollo de cultivos de plantas autosostenibles para misiones espaciales a largo plazo en el futuro".
Pero aún será necesario seguir estudiándolas para saber más. Mientras tanto, está claro que, para ser un buen agricultor espacial, no debemos menospreciar la labor de las bacterias.
InSight afronta el desafío del invierno en el polvoriento Marte
A medida que el polvo se acumula en los paneles solares y llega el invierno a Elysium Planitia, el equipo de la NASA está siguiendo un plan para reducir las operaciones científicas con el fin de mantener seguro el módulo de aterrizaje.
El módulo de aterrizaje InSight de la NASA recibió recientemente una extensión de la misión por otros dos años, dándole tiempo para detectar más terremotos, remolinos de polvo y otros fenómenos en la superficie de Marte. Si bien el equipo de la misión planea continuar recopilando datos hasta bien entrado el 2022, el creciente polvo de los paneles solares de la nave espacial y el inicio del invierno marciano llevaron a la decisión de conservar energía y limitar temporalmente el funcionamiento de sus instrumentos.
InSight fue diseñado para ser duradero: el módulo de aterrizaje estacionario está equipado con paneles solares, cada uno de los cuales mide 7 pies (2 metros) de ancho. Su diseño se basó en el de los rovers Spirit y Opportunity con energía solar, con la expectativa de que los paneles reducirían gradualmente su producción de energía a medida que el polvo se asentara sobre ellos, pero tendrían una salida amplia para durar hasta la misión principal de dos años.
Además, el equipo de InSight eligió un lugar de aterrizaje en Elysium Planitia, una llanura azotada por el viento en el ecuador del Planeta Rojo que recibe mucha luz solar. Se esperaba que los remolinos de polvo que pasaban limpiaran los paneles, lo que sucedió muchas veces con Spirit y Opportunity, permitiéndoles durar años más allá de su vida útil de diseño.
Marte se está moviendo actualmente hacia lo que se llama afelio, el punto de su órbita cuando está más lejos del Sol. Eso significa que la luz solar ya débil en la superficie marciana se está volviendo aún más débil, reduciendo la energía cuando InSight más necesita sus calentadores para mantenerse caliente. Marte comenzará a acercarse al Sol nuevamente en julio de 2021, después de lo cual el equipo comenzará a reanudar las operaciones científicas completas.
Durante las próximas semanas y meses, los científicos de InSight seleccionarán cuidadosamente qué instrumentos deben apagarse cada día para conservar la energía de los calentadores y las actividades que consumen mucha energía, como la comunicación por radio. Es probable que los sensores meteorológicos de InSight permanezcan apagados la mayor parte del tiempo (lo que resulta en actualizaciones poco frecuentes de la página meteorológica de la misión), y todos los instrumentos tendrán que estar apagados durante algún tiempo alrededor del afelio.
A finales de esta semana, se le ordenará a InSight que extienda su brazo robótico sobre los paneles para que una cámara pueda tomar imágenes de cerca de la capa de polvo. Luego, el equipo pulsará los motores que desplegaron cada panel después de aterrizar para intentar alterar el polvo y ver si el viento se lo lleva. El equipo considera que esto es una posibilidad remota, pero que vale la pena el esfuerzo.
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¿Un huracán espacial?
Por primera vez la humanidad pudo observar el espectacular fenómeno conocido como huracán espacial, que se presenta en la parte superior de la atmósfera de la Tierra.
Un grupo de investigadores realizó la primera observación de un huracán espacial, lo que confirma su existencia después de que se había teorizado desde hace varios años.
El grupo de investigación del profesor Zhang Qinghe, de la Facultad de Ciencias Espaciales y Física del Instituto de Ciencias Espaciales de la Universidad de Shandong, publicó su hallazgo titulado “Un huracán espacial sobre la ionosfera polar de la Tierra” en la revista Nature Communications.
Un huracán de electrones y no de agua
Los huracanes espaciales son similares a los terrestres que suceden en la atmósfera baja, pero a diferencia de estos están compuestos de plasma.
Los científicos describieron al huracán espacial como un remolino de plasma de cerca de mil kilómetros de ancho ubicado a una altura de cientos de kilómetros.
El plasma es un gas en el que, debido a fuertes colisiones a alta temperatura, los átomos se rompen y los electrones negativos e iones positivos se mueven libremente.
El equipo de científicos encontró un punto parecido a un ciclón enorme y que duró alrededor de ocho horas con un diámetro de más de mil km, con múltiples brazos y una tendencia de rotación en sentido antihorario alrededor del polo norte magnético a partir de cuatro observaciones de satélites.
La investigación señala que el huracán espacial se caracteriza por una estructura en espiral con múltiples brazos porque precipita electrones en lugar de agua, una fuerte circulación de plasma con flujo horizontal cero en el centro, y un flujo de energía enorme y veloz hacia la ionosfera polar.
Los científicos creen que la presencia de plasma y de campos magnéticos puede verse en la atmósfera de otros planetas en el universo, por lo que los huracanes espaciales podrían ser un fenómeno común en la Tierra.
Este estudio ayudará a comprender mejor las interacciones entre el viento solar, la magnetosfera y la ionosfera en condiciones de baja actividad geomagnética.
La histórica llegada de Perseverance al planeta rojo
El aterrizaje de Perseverance en Marte es la culminación de años de trabajo y planificación por parte de decenas de ingenieros y científicos y parte de la gran hazaña fue el aterrizaje del rover en Marte, a cientos de millones de kilómetros en remoto y de forma autónoma.
El descenso a la superficie marciana
Los siete minutos de terror fueron los más difíciles para todo el equipo pues tendrían que esperar mientras el rover bajaba de la órbita de Marte hasta la superficie marciana y gracias a que todo el proceso de Perseverance fue grabado con las cámaras posicionadas en diferentes partes del rover pudimos ver en vivo la llegada al planeta rojo.
Una de las maniobras que realizó Perseverance para llegar a salvo al planeta fue la apertura del paracaídas. Siendo el mayor enviado al espacio, mide un poco más de 21 metros de diámetro y para lograrlo tuvo que ser comprimido tanto que la densidad del paquete era como madera.
A pesar de su enorme tamaño, el paracaídas no fue suficiente para garantizar un descenso suave pues la atmósfera marciana es demasiado sutil y mientras bajaba pendiente de su cúpula, Perseverance desplegó su escudo térmico junto con el enorme paracaídas y para evitar una posible colisión con el escudo descartado, la nave ejecuto una maniobra de desvío logrando un aterrizaje perfecto.
Allanando el camino para las misiones humanas
"Aterrizar en Marte es siempre una tarea increíblemente difícil y estamos orgullosos de seguir construyendo sobre nuestro éxito pasado", dijo el director del JPL, Michael Watkins. “Pero, mientras Perseverance avanza en ese éxito, este rover también está abriendo su propio camino y desafiando nuevos desafíos en la misión de superficie. Construimos el rover no solo para aterrizar sino para encontrar y recolectar las mejores muestras científicas para regresar a la Tierra, y su sistema de muestreo increíblemente complejo y su autonomía no solo permiten esa misión, sino que preparan el escenario para futuras misiones robóticas y tripuladas ".
Los instrumentos científicos de Perseverance
- El conjunto de sensores Mars Entry, Descent, and Landing Instrumentation 2 (MEDLI2) recopilaron datos sobre la atmósfera de Marte durante la entrada, y el sistema de navegación relativa al terreno guio de forma autónoma la nave espacial durante el descenso final.
En la superficie de Marte, los instrumentos científicos de Perseverance tendrán la oportunidad de brillar científicamente.
- Mastcam-Z es un par de cámaras científicas con zoom en el mástil o cabezal de detección remota de Perseverance que crea panoramas 3D en color de alta resolución del paisaje marciano. También ubicada en el mástil, la SuperCam utiliza un láser pulsado para estudiar la química de las rocas y los sedimentos y tiene su propio micrófono para ayudar a los científicos a comprender mejor las propiedades de las rocas, incluida su dureza.
- Ubicado en una torreta al final del brazo robótico del rover, el Instrumento planetario para litoquímica de rayos X (PIXL) y los instrumentos de escaneo de entornos habitables con Raman y luminiscencia para orgánicos y químicos (SHERLOC) trabajarán juntos para recopilar datos sobre Marte primer plano de geología. PIXL utilizará un haz de rayos X y un conjunto de sensores para profundizar en la química elemental de una roca. El espectrómetro y láser ultravioleta de SHERLOC, junto con su sensor topográfico de gran angular para operaciones e ingeniería (WATSON), estudiará las superficies de las rocas, trazando un mapa de la presencia de ciertos minerales y moléculas orgánicas, que son los componentes básicos del carbono para la vida en la Tierra.
- El chasis del rover también alberga tres instrumentos científicos. El Radar Imager for Mars 'Subsurface Experiment (RIMFAX) es el primer radar de penetración terrestre en la superficie de Marte y se utilizará para determinar cómo se formaron las diferentes capas de la superficie marciana a lo largo del tiempo. Los datos podrían ayudar a allanar el camino para futuros sensores que busquen depósitos de hielo de agua subterráneos.
- También con la mirada puesta en las futuras exploraciones del Planeta Rojo, la demostración de la tecnología del Experimento de Utilización de Recursos In-Situ de Oxígeno de Marte (MOXIE) intentará fabricar oxígeno a partir del aire: la tenue atmósfera del Planeta Rojo y en su mayoría de dióxido de carbono. El instrumento Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA) del rover, que tiene sensores en el mástil y el chasis, proporcionará información clave sobre el tiempo, el clima y el polvo de Marte en la actualidad.
- Actualmente unido al vientre de Perseverance, el diminuto helicóptero Ingenuity Mars es una demostración de tecnología que intentará el primer vuelo controlado y motorizado en otro planeta.
Los ingenieros y científicos del proyecto ahora pondrán a prueba a cada uno de sus instrumentos, subsistemas y subrutina durante el próximo mes o dos. Solo entonces desplegarán el helicóptero en la superficie para la fase de prueba de vuelo. Si tiene éxito, Ingenuity podría agregar una dimensión aérea a la exploración del Planeta Rojo en la que tales helicópteros sirven como exploradores o realizan entregas para futuros astronautas lejos de su base.
Una vez que se completen los vuelos de prueba de Ingenuity, la búsqueda del rover de evidencia de vida microbiana antigua comenzará en serio.
“Perseverance es más que un rover, y más que esta increíble colección de hombres y mujeres que lo construyeron y nos trajeron aquí”, dijo John McNamee, gerente de proyectos de la misión del rover Perseverance Mars 2020 en JPL. “Es incluso más que los 10,9 millones de personas que se inscribieron para formar parte de nuestra misión. Esta misión trata de lo que los humanos pueden lograr cuando perseveran. Llegamos tan lejos. Ahora, míranos irnos ".
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