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Marte tuvo un océano tan extenso como el Atlántico

El planeta Marte albergó un primitivo océano que, aunque no era muy profundo, cubrió un 19% de la superficie del planeta rojo, una extensión ligeramente superior a la del océano Atlántico en la Tierra. Además, con sus más de 20 millones de km3, contenía más agua que el océano Ártico en nuestro planeta. Así lo sugiere un estudio internacional tras analizar la atmósfera y las propiedades del agua marcianas con telescopios terrestres

Hace unos 4.500 millones de años, el planeta rojo tuvo suficiente agua como para cubrir toda su superficie con una capa líquida de casi 140 metros de profundidad, pero es más probable que el líquido se acabase acumulando, formando un océano que habría ocupado casi la mitad del hemisferio norte de Marte, alcanzando, en algunas regiones, profundidades superiores a 1,6 kilómetros.

"Nuestro estudio proporciona una estimación sólida de cuánta agua pudo tener Marte y cuanta se perdió en el espacio", afirma Gerónimo Villanueva, investigador del Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA (EE UU) y autor principal del estudio, que publica esta semana Science. "Con este trabajo, podemos comprender mejor la historia del agua en Marte".

El planeta rojo tuvo agua como para cubrirlo entero con una lámina de 140 metros de profundidad, pero es más probable que se acumulara en un océano en su hemisferio norte

Los nuevos resultados se basan en los análisis del agua ‘normal’ (H20) y con deuterio (D, un isótopo del hidrógeno) en la atmósfera marciana. Los datos muestran que su agua agua en la región cercana a los polos fue enriquecida (midiendo el valor D/H) en un factor siete en relación con el agua de los océanos de la Tierra.

Según los científicos, esto implica que el agua de los casquetes de hielo permanentes de Marte está enriquecida ocho veces más. Para proporcionar un nivel tan alto de enriquecimiento, Marte debe haber perdido un volumen de agua 6,5 veces mayor que el de los casquetes polares actuales. El volumen del océano temprano de Marte debe haber sido, por lo menos, de 20 millones de kilómetros cúbicos.

Conociendo la superficie de Marte hoy en día, una probable localización de esta agua sería las llanuras del norte, que durante mucho tiempo se han considerado un buen candidato debido al bajo nivel de la superficie. Un antiguo océano habría cubierto el 19% de la superficie del planeta. En comparación, el océano Atlántico ocupa el 17% de la superficie terrestre.

Para Michael Mumma, científico senior en Goddard y segundo autor del artículo, "Con Marte perdiendo tanta agua, es muy probable que el planeta fuese húmedo durante mucho más tiempo de lo que se pensaba anteriormente, sugiriendo que el planeta podría haber sido habitable a lo largo de un periodo mayor”.

Es posible que en algún momento este planeta tuviera incluso más agua, parte de la cual podría haber quedado almacenada bajo la superficie. Y es que los nuevos mapas revelan microclimas y cambios en el contenido de agua atmosférica a lo largo del tiempo, lo cual también podría ser útil en la continua búsqueda de agua subterránea.

Estudio comparando el agua ‘normal’ y la semipesada

Respecto a las dos formas de agua analizadas en la atmósfera marciana, son ligeramente diferentes. Una es la más conocida, compuesta por dos átomos de hidrógeno y uno oxígeno (H2O). La otra es el HDO o agua semipesada, una variación natural en la que un átomo de hidrógeno es reemplazado por el deuterio.

Como la forma deuterada es más pesada que el agua normal, no resulta tan fácil que se pierda en el espacio a través de la evaporación. Así, cuanto mayor sea la pérdida de agua del planeta, mayor proporción de HDO a H2O habrá en el agua restante. En los océanos terrestres hay unas 3.200 moléculas de H2O por cada molécula de HDO.

El planeta parece que fue húmedo más tiempo de lo que se pensaba, un periodo más largo para poder ser habitable

Los investigadores han diferenciado las firmas químicas de los dos tipos de agua utilizando el VLT (Very Large Telescope) del Observatorio Europeo Austral (ESO), en Chile, junto con los instrumentos del Observatorio W. M. Keck y el  Telescopio Infrarrojo de la NASA, en Hawaii.

Al comparar la proporción de HDO a H2O, han podido medir cuánto ha aumentado la proporción del primero, determinando así cuánta agua ha escapado al espacio. Esto permite, a su vez, estimar la cantidad de agua que pudo haber en el planeta rojo en épocas anteriores.

Durante casi seis años terrestres –el equivalente a cerca de tres años marcianos– el equipo mapeó repetidamente la distribución de las dos moléculas, generando instantáneas globales de cada una, así como de su proporción. Aunque el Marte actual es prácticamente un desierto, los mapas han revelado cambios estacionales y microclimas.

 

 

El equipo estaba especialmente interesado en regiones cercanas a los polos norte y sur, ya que los casquetes polares son el reservorio de agua conocido más grande del planeta. Se cree que el agua almacenada allí podría documentar la evolución de este líquido en el planeta desde el húmedo período Noeico, que terminó hace unos 3.700 millones de años, hasta el presente.

Fuente: Sinc. Aportado por Eduardo J. Carletti

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El enigma del Supersaturno

Los científicos acaban de descubrir un planeta gigante rodeado por una treintena de anillos de materia estelar, doscientas veces más grandes y mucho más pesados que los de Saturno. Un enigma que dará mucho que hablar

Su nombre astronómico es J1407b. Las dimensiones de los anillos situados alrededor de este planeta gigante o enana marrón son tan colosales que, en conjunto, son capaces de eclipsar a una estrella vecina, similar a nuestro Sol. Además este sistema anillado es el primero en su tipo que ha sido descubierto fuera de nuestro sistema.

Por eso, y porque estos anillos son muchos más grandes y más pesados que los de Saturno, esta estructura, descubierta a cientos de millones de años-luz de la Tierra, intriga a sus descubridores, un equipo de astrónomos del Observatorio Leiden en los Países Bajos y de la Universidad de Rochester en EEUU.

Visto por primera vez en 2012 por los astrónomos de Rochester, un nuevo análisis de los datos sobre esta estructura, dirigido por el investigador Matthew Kenworthy, de Leiden, muestra que este sistema se compone de más de 30 anillos, con una dimensión de decenas de millones de kilómetros de diámetro cada uno de ellos.

Además, a partir del análisis de la luz producida cuando los anillos del exoplaneta J1407b eclipsaron a la estrella J1407, los investigadores encontraron algunos huecos en esos anillos, que parece indicar que en esas brechas podrían haberse formado satélites o “exolunas”.

«Los detalles que observamos en la curva de luz son increíbles. El eclipse de 2012 duró varias semanas, pero vimos cómo se producían rápidos cambios en escalas de tiempo de decenas de minutos, como resultado de finas estructuras localizadas en los anillos» , explica Kenworthy, profesor asistente de Ciencias en Leiden.

«La estrella está demasiado lejos para observar directamente los anillos, pero podríamos hacer un modelo informático detallado basado en las variaciones rápidas del brillo en la luz de la estrella, que ocurren cuando su luz atraviesa ese sistema anillado», añade.

Según Kenworthy, «si pudiéramos reemplazar los anillos de Saturno con los anillos situados alrededor de J1407b, serían fácilmente visibles en la noche terrestre y serían muchísimo más grandes que nuestra luna llena».

«El J1407b es mucho más voluminoso que Júpiter o Saturno y su sistema de anillos es, aproximadamente, doscientas veces más grande que lo que son hoy los anillos de Saturno. Esto nos lleva a pensar en este planeta como una especie de Supersaturno», señala Eric Mamajek, coautor del estudio y profesor de Física y Astronomía en la Universidad de Rochester.

Las revelaciones de un eclipse lejano

La curva de luz, estudiada durante el pasado eclipse, indica a los astrónomos que el diámetro del sistema de anillos es de casi 120 millones kilómetros, según datos de la universidad de Rochester.

Los investigadores de esta institución y los de Leiden indican que la masa de J1407b ha sido difícil de establecer, pero es probable que sea “aproximadamente el equivalente a entre 10 a 40 masas de Júpiter, mientras que el sistema de anillos probablemente contiene más o menos una masa de partículas de polvo oscureciendo la luz, equivalente al valor de la masa de un planeta como la Tierra”.

“Hemos constatado que los anillos del exoplaneta bloquean hasta el 95 por ciento de la luz de esta joven estrella similar al Sol durante días, por lo que hay una gran cantidad de material que luego podría formar satélites”, según Mamajek.

Según los autores de este descubrimiento, «la masa de uno de estos satélites podría estar entre las de la Tierra y la de Marte».

«La comunidad de la ciencia planetaria ha teorizado durante décadas que los planetas como Júpiter y Saturno habrían tenido, en una etapa temprana, discos alrededor de ellos, que luego dieron lugar a la formación de los satélites», explica Mamajek.

«Sin embargo, hasta que descubrimos este objeto nadie había visto un sistema de anillos de este tipo, por lo que esta es la primera instantánea de la formación de satélites en escalas de millones de kilómetros alrededor de un objeto subestelar», añade el científico.

La génesis sucesiva de los anillos

«Hasta ahora no se habían descubierto planetas con sistemas de anillos similares a J1407b, o al menos todavía no se ha publicado su descubrimiento», explican a Efe los investigadores Eric Mamajek y Matt Kenworthy.

Respecto de si existe alguna hipótesis sobre cómo se forman estos sistemas de anillos, Mamajek y Kenworthy, señalan: «creemos que el colapso de las nubes de gas forman una estrella rodeada por un disco de gas y polvo».

«Los planetas se forman en este disco y, como el material se mueve desde el disco de la estrella y cae hacia el planeta en formación, entonces este material forma otro disco aún más pequeño, alrededor de ese nuevo planeta», explican.

Según Mamajek y Kenworthy, «es entonces cuando se forman lunas en el disco del planeta, las cuales luego ‘tallan’ huecos en los anillos y, gracias a la fuerza de gravedad de esos satélites, aparecen otras estructuras anilladas alrededor de esas lunas en formación».

Para hacerse una idea del tamaño estos investigadores indican que “si los anillos alrededor de Saturno tuvieran aproximadamente el tamaño de una sortija de bodas, los que rodean a J1407b tendrían aproximadamente el tamaño de una piscina del patio trasero de una casa”.

«En términos de masa, hablamos de diez veces mayor que la de Júpiter, por lo que J1407b podría tener, probablemente y con las pertinentes reservas, una masa alrededor de 30 veces mayor que Saturno», añaden.

«Dado que este objeto estelar es joven, es previsible que llegue a ser un poco más grande que el promedio los planetas mayores, con lo que, probablemente, llegaría a convertirse en un planeta un 60 por ciento más grande que Saturno, y un 35 por ciento mayor que Júpiter», explican Eric Mamajek y Matt Kenworthy a Efe.

A 3,26 años-luz de la Tierra

El exoplaneta y su sistema de anillos fue descubierto en 2012 por un equipo dirigido por Eric Mamajek, profesor asociado de Física y Astronomía, de Rochester y, según ‘The Extrasolar Planets Encyclopaedia’, este objeto subestelar o enana marrón, denominado Planet 1SWASP J1407 b, se encuentra a una distancia de 133,0 (± 12,0) parsec (pc).

«El parsec (abreviado pc) es una unidad utilizada en astrofísica que viene a ser 3,26 años-luz, o unas 200.000 veces la distancia de la Tierra-Sol. La distancia entre nuestro planeta y el astro solar es de 150 millones de kilómetros», explica a Efe, el investigador Héctor Socas-Navarro, del Instituto de Astrofísica de Canarias, IAC (www.iac.es) .

Según Socas-Navarro, el nombre parsec viene de «parallax-second» y «esta unidad tan aparentemente arbitraria se define como la distancia a la que tendríamos que situarnos para que la distancia Tierra-Sol se viera en el cielo como una distancia angular de un segundo de arco».

«Por su parte, el símbolo de +- que viene detrás (133,0 +- 12,0), indica la incertidumbre de la medición, o sea, que la distancia de J1407b a la Tierra, puede ser entre 121 y 145 pc», señala a Efe este investigador del IAC, experto en física solar.

 

 

A su vez, la doctora Nayra Rodríguez Eugenio, de la Unidad de Comunicación y Cultura Científica del IAC, precisa que “la distancia que podemos medir, esos 133 parsecs, es la distancia entre nosotros y la estrella 1SWASP J1407, que es la que vemos”.

Según esta experta, «el exoplaneta que la orbita, J1407 b, no podemos observarlo directamente, al menos por ahora, con la instrumentación que tenemos, pero gracias a un método de observación astronómica denominado ‘de tránsito’, hemos podido determinar que está girando alrededor de su estrella a una distancia máxima de 3,9 (± 1.7) UA o unidades astronómicas, que es la distancia media Tierra-Sol».

Fuente: EFE. Aportado por Eduardo J. Carletti

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La enigmática nube marciana

El extraño fenómeno, producido en la alta atmósfera marciana, se alza a unos 250 kilómetros de la superficie y sólo se ha observado al amanecer en momentos puntuales

El planeta rojo se ha convertido en el protagonista de un enigma. La revista Nature ha publicado este lunes una investigación surgida a raíz de la observación de un fenómeno extraño en la atmósfera marciana por parte de muchos astrónomos aficionados. Ocurrió en marzo de 2012 y se pudo ver durante diez días. Más tarde se volvió a dejar ver en abril. Se trata de una protuberancia, que corresponde a una nube, que alcanza una altura de unos 250 kilómetros por encima del suelo marciano, casi en el limbo de la atmósfera. Esto es algo insólito, pues nunca antes se habían observado nubes por encima de los 100 kilómetros.

Marte con el penacho emergiendo en el limbo. W. Jaeschke y D. Parker / NOAA

Otra de las características extrañas es que el fenómeno sólo puede verse al amanecer, por lo que los científicos apuestan por relacionarlo con temperaturas frías y una formación cíclica, quizá durante la noche. Pero curioso de este enigma no acaba ahí. Y es que no tiene una solución concreta. Los astrofísicos tratan de recomponer las piezas revisando las observaciones de 2012, pero, según cuenta a El Mundo el científico del CSIC Ángel López Valverde, del Instituto de Astrofísica de Andalucía y coautor de este estudio, «tenemos muchas probabilidades pero en ellas siempre hay algo que no encaja«.

Los investigadores contemplan dos posibilidades: nubes o auroras. Ambos casos se desdoblan en más posibilidades. Empezando con las nubes, en Marte existen tres tipos. El primero serían las tormentas de polvo, que pueden ser pequeñas, locales o globales. Sin embargo, las partículas no suelen levantarse más de 60 kilómetros por encima del suelo. El segundo tipo son las nubes de cristales de vapor de agua, que aunque es poco abundante en Marte, es suficiente para que se produzca condensación. Sin embargo, otra vez la altura no encaja. «Lo normal es que ronde los 20 kilómetros por encima del suelo», aclara López Valverde. El tercer tipo es el que a este astrofísico le parece más plausible, porque es un fenómeno único en Marte. Se trata de la formación de nubes de dióxido de carbono (CO2), que además sí puede ocurrir en zonas más altas de la atmósfera. Sin embargo, nuevamente hay algo que no encaja. «Hemos hecho modelos y simulaciones y pudimos comprobar que en algunas regiones pueden existir niveles muy altos de CO2, sin embargo, sigue sin encajar que alcance los 250 kilómetros, así que no podemos saber qué es«, asegura el astrofísico.

Los fenómenos lumínicos, tipo aurora, son más propios de la alta atmósfera, así que es otra posibilidad que contemplan los científicos. Estos procesos no térmicos, asociados a reacciones químicas producidas por los vientos solares, están relacionados con el débil campo magnético residual del planeta rojo. «Aunque el campo de Marte ha desaparecido, todavía quedan rocas magnetizadas capaces de atraer partículas del viento solar. Ya hemos observado auroras anteriormente», explica López Valverde.

Además, según cuenta su compañero Agustín Sánchez-Lavega, del Grupo de Ciencias Planetarias de la Universidad del País Vasco, «en la región de Cimmeria, donde se registró el fenómeno, existe una intensa anomalía magnética que podría canalizar las partículas cargadas provenientes del exterior y excitar la emisión. Sin embargo, esto implicaría una emisión unas 1.000 veces más potente que la de las auroras terrestres, lo que es inviable. Ambas hipótesis, aun siendo las más plausibles, parecen imposibles por cuanto desafían nuestro conocimiento actual de la atmósfera marciana», concluye. «O es un fenómeno auroral muy intenso por razones que desconocemos o no es una aurora, quizá haya otra física que no estamos considerando», zanja López.

La respuesta está en Mars Express

Por ahora, los investigadores que intentan resolver este enigma sólo cuentan con las fotografías de 2012 tomadas por astrónomos aficionados, con lo cual, la poca calidad les dificulta el trabajo. «Trabajar con muchas imágenes da solidez a nuestro trabajo, pero necesitamos más y de más calidad», agrega López Valverde.

Los rovers de Marte quedan descartados. Curiosity estará un tiempo trabajando en el cráter Gale, y no parece que pronto vaya a moverse de allí. Opportunity se encuentra demasiado lejos y Spirit ya ha agotado su vida útil. Sin embargo, este astrofísico confía más en los telescopios. «Sería una pérdida de tiempo para los vehículos robóticos, que trabajan en el suelo, estudiar la atmósfera», asegura.

 

 

Aunque durante la búsqueda de datos los científicos encontraron un fenómeno similar que captó el telescopio espacial Hubble en 1997, durante la calibración fotométrica pudieron observar que la protuberancia no podría superar los 120 kilómetros. Sin embargo, los astrónomos confían en que después de este estudio se abran más puertas. «Nuestro objetivo es poder buscar datos con el telescopio orbital Mars Express en el planeta rojo. Sus instrumentos PFS y Omega son perfectos para una misión como la nuestra», cuenta López Valverde.

Para este astrofísico, las implicaciones de esta observación son claras. «Si se confirma que este tipo de fenómenos ocurren con regularidad en Marte, sin duda tendrían gran importancia, más allá de los aspectos teóricos. Una de las consecuencias inmediatas es revisar las órbitas de las misiones espaciales y la posible exposición a fenómenos de este tipo, porque es justo a esa altura donde se realizan las delicadas maniobras de aerofrenado de los satélites artificiales en órbita alrededor de Marte, con el consiguiente riesgo para cualquier misión planetaria«, agrega.

Fuente: El Mundo. Aportado por Eduardo J. Carletti

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