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El infernal Venus pudo haber sido habitable durante miles de millones de años

Un equipo de astrónomos piensa que el tórrido y tóxico mundo alguna vez fue un hogar acogedor para una potencial existencia de vida.

Venus es, sin lugar a dudas, un hermano tóxico de la Tierra. A pesar de que ambos mundos son similares en tamaño y densidad, nuestro vecino planetario tiene temperaturas tan altas que pueden derretir el plomo, los vientos que lo azotan son unas 60 veces más veloces que el giro del planeta, y tiene una aplastante atmófera con más de 90 veces la presión encontrada en la de la Tierra. Pero hay algunas pistas alentadoras de que miles de millones de años atrás Venus podría haber sido más afín a su gemelo, la Tierra.

Además de sus tamaños comparables, los mundos también se formaron juntos, lo que sugiere que están formados de los mismos materiales. La gran diferencia es su proximidad al Sol. Debido a que Venus está a aproximadamente 41 millones de kilómetros más cerca, recibe el doble de luz solar que la Tierra. Pero hace unos pocos millones de años, un sol ligeramente más débil podría haber permitido que Venus fuera relativamente fría, un lugar donde el agua líquida podría haberse agrupado en vastos océanos, amigables para la vida.


En esta vista en perspectiva tridimensional de la superficie de Venus se observa el Monte Maat. Crédito: NASA / JPL

Un nuevo estudio aceptado recientemente en Geophysical Research Letters sugiere que Venus no sólo era habitable en el pasado distante, sino que podría haber permanecido habitable durante miles de millones de años. Michael Way del Instituto Goddard de Estudios Espaciales y sus colegas aplicaron el primer modelo climático en tres dimensiones —las mismas simulaciones por computadora que se utilizan para predecir el cambio climático causado por el hombre en la Tierra— a la época primitiva de Venus. Como la investigación anterior en Venus se limitaba a modelos climáticos unidimensionales (que tienen en cuenta la radiación entrante y saliente, pero no visualizan las complejidades dentro de una atmósfera, como las nubes), los resultados son un gran paso adelante en comparación con estos estudios anteriores, según los científicos. «Hay una diferencia real entre un cálculo aproximado y la conexión de un modelo más sofisticado», dice Jason Barnes, astrónomo de la Universidad de Idaho, que no participó en el estudio.







El equipo simuló primero cómo podría haberse visto el clima venusiano hace 2.900 millones de años. Una fecha tan antigua requiere que los investigadores hagan algunas conjeturas acerca del planeta primitivo, tal como asumir que tenía un océano poco profundo de sólo el 10 por ciento del volumen que tiene la Tierra hoy en día. Pero los resultados fueron claros: hace 2.900 millones de años, el segundo mundo rocoso desde el Sol podría haber tenido una suave temperatura, similar a la Tierra, que se mantenía alrededor de los 11 grados centígrados. Posteriormente, el equipo hizo una corrida del modelo para un Venus más tardío, hace unos 715 millones de años, y encontró que incluso bajo el calor del Sol el planeta se habría calentado sólo 4 grados centígrados con respecto al clima anterior. Un ligero aumento de la temperatura de ese nivel habría permitido que un océano líquido persistiera en el planeta durante miles de millones de años.

¿Qué permitió que Venus permaneciera húmedo durante tanto tiempo? De acuerdo a los modelos, las nubes jugaron un papel clave. Lo más probable es que se juntaran en el lado diurno del planeta, actuando como un escudo brillante que reflejaba la luz solar entrante, y nunca se formaban en el lado nocturno, dejando que el calor se irradiara hacia el espacio. «Para mí la verdadera noticia es que Venus podría haber sido habitable durante un período significativo de tiempo, y el tiempo es uno de los ingredientes clave para la capacidad de originar vida en un planeta», dice Lori Glaze, astrónoma del Centro Goddard de Vuelo Espacial de la NASA, quien no participó en el estudio. Esta propuesta le agrega un nuevo elemento a la cuestión de la habitabilidad: el tiempo. «La habitabilidad no es algo estático», dice David Grinspoon, un astrónomo del Instituto de Ciencia Planetaria y co-autor del trabajo. «No es sólo una cuestión de un punto del espacio, es un punto en el espacio y en el tiempo, y durante cuánto tiempo, potencialmente, podría retener los océanos un planeta, y si es suficiente extenso como para ser considerado un buen candidato para haber tenido un origen y una evolución de la vida.»


Cómo veía al planeta Venus la CF hace 50 años. Quizás no estaban tan errados.

Esas condiciones de ambiente fresco, sin embargo, dependen de si Venus tenía el mismo aspecto en su juventud que hoy en día —aunque los investigadores añadieron un océano, mantuvieron la topografía actual de Venus intacta— y si siempre ha girado tan lentamente como ahora, que le lleva 243 días terrestres para completar su rotación. Debido a que las respuestas a ambas preguntas son bastante inciertas, el equipo de investigación también modeló cómo habría sido el clima de Venus hace 2.900 millones de años si tenía una topografía similar a la Tierra primitica, o si giraba a un ritmo ligeramente más rápido. Las diferencias se hicieron enormes. Con cadenas montañosas y cuencas oceánicas similares a la de la Tierra, la temperatura era de 12 grados más caliente que con la topografía actual de Venus. Y si la velocidad de rotación era de 16 días terrestres, la temperatura se disparaba a 45 grados más alta que con el nivel de velocidad de rotación actual. El patrón de nubes que mantenía el clima fresco sólo se formaba con el planeta rotando lentamente.

Este resultado tiene enormes implicaciones para el ambiente de estudio de los exoplanetas. «La comunidad debe tener cuidado con ignorar mundos que están demasiado cerca de sus estrellas, como los mundos de tipo Venus», dice Way. Si algunas de las características clave, tales como la topografía de un exoplaneta y la velocidad de rotación, son justamente las correctas, entonces el borde interior de la zona habitable en un sistema solar —donde las condiciones propicias para la vida pueden surgir— estará más cerca de la estrella madre que lo que por lo general se piensa. El hallazgo es especialmente importante dado que se trata de mundos cercanos que son mucho más fáciles de observar, y definir sus características, que otros tipos de planetas. El muy esperado Telescopio Espacial James Webb —a menudo referido como el sucesor del Hubble—, por ejemplo, es probable que sólo estudiar mundos cercanos a sus estrellas, dejando las observaciones de los planetas con órbitas más amplias —como Marte o incluso la Tierra— fuera de la cuestión. O como Ravi Kopparapu, un astrónomo de la Universidad Estatal de Pensilvania, define: «Lo más cercano a la Tierra que podemos conseguir con el telescopio espacial James Webb es un Venus alrededor de estrellas frías.»

Pero Glaze no puede contener su entusiasmo sobre el último estudio debido a la información que aporta sobre un planeta rocoso cerca de casa. «Venus es el planeta de al lado, el hermano de al lado, y es muy sorprendente lo poco que sabemos», dice ella. «Conocemos Marte mucho más que Venus. Éstos [contando la Tierra] son los tres planetas terrestres de nuestro propio patio trasero. Si no entendemos estos tres planetas, y lo que los hace similares, y lo que los hace diferentes, vamos a estar en apuros para interpretar los nuevos planetas que estamos descubriendo fuera de nuestro Sistema Solar».

Afortunadamente, hay dos misiones a Venus actualmente en competencia para un potencial vuelo: una se trata de una misión geofísica para cartografiar el planeta en una resolución más alta que antes. La otra es una liderada por la propia Glaze, que mediría la composición de la atmósfera de Venus. Ambas podrían darnos mejor información sobre cómo se veía Venus en el pasado. «Todavía hay datos más importantes que tenemos que recoger con el fin de ajustar estos modelos, y tenemos la capacidad de recopilar esos datos ahora. Sólo necesitamos las misiones», dice Glaze.

Fuente: Scientific American. Aportado por Eduardo J. Carletti

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El planeta 9 va tomando forma: modelan cómo sería

Los astrofísicos han modelado la evolución del planeta que se supone que existe en el Sistema Solar exterior. Estiman que el objeto tiene un radio en la actualidad igual a 3,7 radios terrestres y una temperatura de menos 226 grados centígrados

¿De qué tamaño y cuál es el brillo del planeta 9 si realmente existe? ¿Cuál es su temperatura y qué telescopio podría encontrarlo? Estas fueron las preguntas que querían responder el profesor Christoph Mordasini, de la Universidad de Berna, y su estudiante de doctorado Esther Linder, cuando se enteraron del posible planeta adicional en el Sistema Solar, sugerido por Konstantin Batygin y Mike Brown, del Instituto de Tecnología de California.







Los científicos suizos son expertos en el modelado de la evolución de los planetas. Por lo general estudian la formación de exoplanetas jóvenes en los discos alrededor de estrellas a años luz de distancia, y la posibilidad de captar imágenes de estos objetos con futuros instrumentos como el Telescopio Espacial James Webb.

En este sentido, Esther Linder dice: «Para mí, el candidato a planeta 9 es un objeto cercano, aunque está alrededor de 700 veces más lejos que la distancia que separa la Tierra y el Sol». Los astrofísicos asumen que el planeta 9 es una versión más pequeña de Urano y Neptuno, un pequeño gigante de hielo con una envoltura de hidrógeno y helio.

Con su modelo de evolución de los planetas, calcularon parámetros, como la forma en que el radio planetario o el brillo ha evolucionado desde que el Sistema Solar se formó hace unos 4.600 millones de años.

Calentado desde el interior

En su estudio aceptado por la revista Astronomy & Astrophysics, los científicos concluyen que se trata de un planeta con masa igual a 10 masas terrestres: tiene un radio actual de 3,7 veces el radio de la Tierra. Su temperatura es de menos 226 grados centígrados o 47 grados Kelvin.

«Esto significa que la emisión del planeta está dominada por el enfriamiento del núcleo, porque de lo contrario la temperatura sería sólo el 10 Kelvin!, explica Esther Linder en un comunicado: «Su energía intrínseca es aproximadamente 1.000 veces más grande que su energía absorbida». Así, la luz del sol reflejada aporta sólo una pequeña parte de la radiación total que podría detectarse. Esto significa que el planeta es mucho más brillante en el infrarrojo que en imagen óptica. «Como nuestro candidato a planeta 9 no es ahora más que un simple punto de masa, toma forma de acuerdo a sus propiedades físicas», dice Christoph Mordasini.

Los investigadores comprobaron si sus resultados explican por qué el planeta 9 no ha sido detectado por telescopios hasta ahora. Calcularon el brillo de planetas más pequeños y más grandes en diversas órbitas. Concluyeron que los estudios del cielo realizados en el pasado tenían sólo una pequeña oportunidad de detectar un objeto de 20 masas terrestres o menos, especialmente si está cerca de los puntos más lejanos de la órbita alrededor del Sol.

Pero la misión Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) Wide-field Infrared Survey Explorer de la NASA podría haber descubierto un planeta con una masa igual a 50 veces la masa terrestre o más.

«Esto pone un límite superior de masa interesante para el planeta», explica Esther Linder. Según los científicos, los futuros telescopios como el Large Synoptic Survey Telescope en construcción cerca de Cerro Tololo en Chile debería estar en condiciones de encontrar o descartar el candidato a Planeta 9. «Esa es una actividad muy interesante», dice Christoph Mordasini.

La NASA descarta que el planeta 9 afecte a la nave Cassini

La NASA ha negado que su nave espacial Cassini de la NASA experimente desviaciones inexplicables en su órbita alrededor de Saturno.

Varias noticias recientes han informado de que una misteriosa anomalía en la órbita de Cassini potencialmente podría explicarse por el tirón gravitacional de un nuevo planeta masivo teorizado en nuestro sistema solar, que está al acecho mucho más allá de la órbita de Neptuno.

Si bien la existencia del planeta propuesto finalmente puede ser confirmado por otros medios, los navegantes de la misión en el Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, «no han observado desviaciones inexplicables en la órbita de la nave espacial desde su llegada allí en 2004».

«Un planeta sin descubrir fuera de la órbita de Neptuno, 10 veces la masa de la Tierra, afectaría a la órbita de Saturno, Cassini no«, dijo William Faulkner, un científico planetario del JPL.

Folkner desarrolla información de la órbita planetaria utilizada para la navegación de alta precisión de la Cassini por la NASA.

«Esto podría producir una firma en las mediciones de Cassini mientras que está en órbita alrededor de Saturno, si el planeta estuviera lo suficientemente cerca del Sol. Sin embargo, no vemos ninguna firma no explicada por encima del nivel del ruido de medición de datos de Cassini tomadas entre 2004-2016.»

Un artículo reciente predice que, si se dispusiera hasta el año 2020 de los datos de seguimiento de la posición de la Cassini, podrían ser utilizados para revelar una «más probable» ubicación para el nuevo planeta en su larga órbita alrededor del sol. Sin embargo, la misión de Cassini está prevista que termine a finales de 2017, cuando la nave espacial – con bajo nivel de combustible para continuar una misión más larga – se sumergirá en una atmósfera de Saturno.

«Aunque nos gustaría que Cassini pudiera ayudar a detectar un nuevo planeta en el Sistema Solar, no vemos perturbaciones en nuestra órbita que no podamos explicar con nuestros modelos actuales«, dijo Earl Maize, director del proyecto Cassini en el JPL en un comunicado de la NASA.

Fuente: Varios Medios. Aportado por Eduardo J. Carletti

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Un poco de perspectiva sobre el nuevo "noveno planeta" (y el 10, y el 11)

La propuesta de Batygin y Brown sobre el rastro dejado por un gran planeta, si bien es más fuerte que las que se hicieron antes, todavía está impregnada de incertidumbre. Pero hay otra verdad, mucho más emocionante, que va junto a ella: los últimos esfuerzos para encontrar el Planeta X son enormemente reveladores, incluso aunque los más recientes, en particular, no se sostengan.







Es posible que, por ahora, usted haya oído el anuncio de que los astrónomos Konstantin Batygin y Mike Brown piensan que rastrearon la huella del «Planeta 9«, un mundo grande que se rumorea que orbita en las soledades lejanas del Sistema Solar. Incluso si usted no lo ha oído, la noticia puede sonarle familiar, ya que un informe similar que puede confundirse con este —pero que es completamente separado— anduvo dando vueltas hace apenas un mes. (Los estudiantes de historia recordarán que también aparecieron algunas notas sobre el Planeta X en 2014 y en 2006, y han sido un elemento básico de la máquina publicitaria de la astronomía desde la actualidad hacia atrás hasta al descubrimiento de Ceres en 1801.)


ALMA —un conjunto de 66 platos en los Andes chilenos— es enormemente sensible a la radiación de onda larga de objetos fríos. Uno de esos objetos podrían encontrar (sólo quizás) un nuevo planeta distante. (Crédito: ESO / B Tafreshi)

La mundana verdad es que la propuesta de Batygin y Brown, si bien es más fuerte que las que se hicieron antes, todavía está impregnada de incertidumbre. Pero hay otra verdad, mucho más emocionante, que va junto a ella: los últimos esfuerzos para encontrar el Planeta X son enormemente reveladores, incluso si estos en particular no se sostienen.

Razón # 1: Las propuestas que compiten ilustran crudamente la diferencia entre ver y creer. El caso del Planeta 9 es mucho más fuerte que los hallazgos que se describieron en diciembre, a pesar de que los investigadores han observado directamente los objetos anteriores, y no han visto al Planeta 9 en absoluto. Mejor aún es la razón # 2: Estas historias siguen apareciendo porque la abrumadora mayoría del Sistema Solar está envuelto en la oscuridad, y recién ahora está apareciendo a la vista. Incluso sin resulta que los últimos «quizás planeta» no existen, es casi seguro de que hay grandes cosas exóticas más allá de Plutón a la espera de ser encontradas.

En la huella del Planeta 9

Como no han podido observar al Planeta 9 directamente, Batygin y de Brown han procurado encontrarlo siguiendo su sombra gravitatoria. Hay una larga y noble tradición de investigaciones detectivescas sobre objetos invisibles por la forma en que tiran de otros, haciéndose «visibles». En 1846, el matemático francés Urbain Le Verrier deduce la existencia de Neptuno por desviaciones en la órbita de Urano; Le Verrier concluyó, correctamente, que un planeta entonces desconocido era el responsable de la anomalía. En las últimas dos décadas, los astrónomos han descubierto cientos de planetas distantes de la misma manera, observando su tirón gravitatorio sobre sus estrellas madre. A nivel cósmico, gran parte de la evidencia de materia oscura en el universo proviene del rastreo de su influencia gravitacional sobre las brillantes galaxias.

El Planeta 9 parece haber dejado su huella gravitacional al perturbar las órbitas de otros cuerpos más pequeños en el Cinturón de Kuiper, el numeroso enjambre de objetos congelados (que incluyen a Plutón) que orbita en la vasta zona ubicada más allá de Neptuno. Mi colega Ethan Siegel explica aquí muy hábilmente el proceso deductivo gravitatorio de Batygin y de Brown; el artículo sobre la investigación está aquí.

A pesar de que las noticias en algunos medios de comunicación nos impacten, la evidencia ofrecida sobre el Planeta 9 está lejos de ser misteriosa, aunque sí es intrigante. Si es real este planeta, tiene que ser grande, con por lo menos 10 veces la masa de la Tierra, y seguiría una extensa órbita que se aparta una enorme distancia del Sol. Incluso en su punto más cercano, estaría —quizás— cinco veces más lejos del Sol que Plutón. Sería muy diferente a todo lo conocido en el Sistema Solar.

Hay una algo contencioso flotando en cómo se le debe llamar a un objeto así. En su artículo, Batygin y Brown se refieren puntualmente a éste como un planeta, pero la actual definición de planeta —la misma que ha expulsado a Plutón del club de los mayores— requiere que el objeto debe haber «limpiado la vecindad de su órbita» en el Sistema Solar. No está claro si el Planeta 9 cumpliría esa norma, a pesar de las confiadas declaraciones de Brown en sentido contrario. (Ironía: Mike Brown es el mismo astrónomo que descubrió Eris, el gran objeto del Cinturón de Kuiper que impulsó la nueva definición planetaria, y la degradación de Plutón. Su nick en Twitter es.plutokiller.)

Ahora, sobre los Planetas 10 y 11…

En resumen, la historia de un «posible planeta que no hemos visto» no es concluyente. La historia de «un planeta que sí hemos visto» lo es mucho, mucho menos.

La evidencia observacional para esos otros planetas llegó desde ALMA, un poderoso conjunto de radiotelescopios de reciente construcción en el desierto de Atacama en Chile. Un gran planeta en los confines exteriores del Sistema Solar reflejaría muy poca luz, pero conservaría algo de calor desde el momento de su formación. Este calor haría que el planeta irradiase, pero sólo un poco, en las frecuencias con longitud de onda milimétrica (entre la radio y las microondas). Esa es la emisión planetaria que Wouter Vlemmings, de la Universidad de Tecnología Chalmers de Suecia piensa que podría haber detectado, no sólo una vez, sino en dos direcciones diferentes. Para simplificar, voy a llamar a estos avistamientos Planeta 10 y Planeta 11, aunque debería quedar claro que los investigadores no utilizaron esos términos.

En realidad, lo que Vlemmings y sus colegas han visto es un blip inexplicable que se presentó en un solo lugar, y luego en otro, en más de dos observaciones. La explicación más simple, dicen, es que pescaron dos objetos del Sistema Solar que pasaron a través del campo de visión de ALMA. Esta interpretación viene con toda una carga de advertencias. Los picos podrían ser fuentes transitorios que se conectaron y desconectaron. Las probabilidades de hacer dos detecciones increíbles por pura casualidad son, emmm, astronómicas. Y ALMA es un nuevo instrumento; los picos podrían ser, simplemente, artificios del sistema de imagen que los investigadores aún no conocen. Incluso si son reales, los datos de ALMA no pueden distinguir fácilmente entre un cuerpo pequeño cercano, y un gran cuerpo, pero distante.

Lo que los científicos necesitan son múltiples avistamientos, el seguimiento de los picos y demostrar que se mueven como planetas reales (o tal vez como algo completamente distinto; eso sería emocionante, también). ALMA, con su pequeño campo de visión y una completa agenda de horarios de observación, no está bien equipado para hacer eso. Por ahora, los planetas 10 y 11 están atrapados en el limbo; son anomalías intrigantes y nada más. Usted puede explorar los documentos técnicos usted mismo, aquí y aquí.

Afortunadamente, aquí no es donde termina la historia. Si el Planeta 9 es real, debería ser posible observarlo directamente. No será fácil, ya que el tamaño y la distancia inferida del planeta implican que serían extremadamente débiles (10.000 veces más débiles que Plutón, más o menos), y se mueve muy lentamente entre una gran cantidad de estrellas similarmente tenues. Sin embargo, potencialmente los telescopios gigantes como el Subaru en Hawai podrían encontrarlo.

Batygin y Brown están ya buscando, y otros están a punto de unirse a la búsqueda. En principio, ALMA podría continuar la exploración de los más improbables planetas 10 y 11. Si aparece otro «blip» pasajero sospechoso, eso también merecería búsquedas relacionadas con la luz visible. Mientras tanto, ALMA está haciendo todo tipo de impresionantes descubrimientos sobre las estrellas y las galaxias.

La próxima frontera del Sistema Solar

Una herramienta especialmente excitante para explorar los confines del Sistema Solar es el próximo Large Synoptic Survey Telescope (LSST = Gran Telescopio de Reconocimiento Sinóptico). Olvide la ominosa resonancia del nombre y piense en ello de esta manera: Se trata de una cámara cinematográfica HD filmando un reality show sobre todo el universo. A diferencia de otros telescopios gigantes —incluido el Subaru—, que suelen centrarse en una región pequeña a la vez, el LSST rastrearía todo el cielo cada pocos días. Si cualquier cosa parpadea, el LSST la verá. Si algo se mueve, el LSST lo verá.

Las observaciones en tiempo real de elementos ultra-débiles del cielo revolucionarán la capacidad de los astrónomos para explorar los oscuros confines del Sistema Solar. Nadie sabe lo que vamos a encontrar por ahí. Pero es una apuesta segura al 100% de que vamos a encontrar una gran cantidad, que es muy probable que incluya objetos que no se asemejan a ninguno que hemos visto antes, porque estamos entrando en un territorio desconocido. Todos los planetas principales están en el tramo de 30 distancias desde la Tierra al sol. (La distancia Sol-Tierra es conocida como una unidad astronómica, o UA, es un estándar de la jerga de la astronomía.) El Cinturón de Kuiper se extiende a aproximadamente 50 UA. Pero la influencia gravitatoria del Sol se extiende a cerca de 100.000 UA. ¡Eso es un montón infernal de espacio sin explorar!


Las cuatro zonas del Sistema Solar que incluyen una asombrosa cantidad de espacio inexplorado: casi todo más allá de Plutón apenas se conoce. (Crédito: M. Brown / Caltech / R.Hurt / C.Powell)

Los astrónomos sólo tienen una vaga sensación de lo que hay por ahí. Hace unos 4.500 millones de años, el caos gravitatorio de los planetas gigantes lanzó miles de millones de pequeños cuerpos helados hacia esa zona distante. Algunos terminaron en una zona llamada el «disco disperso», similar a la del cinturón de Kuiper, pero más grande y menos estable; algunos terminaron en la Nube de Oort, un depósito gigantesco de cometas inactivos que se cree que se extiende casi hasta la mitad de recorrido hacia la próxima estrella.

También es probable que hayan sido expulsados de este modo cuerpos más grandes: núcleos planetarios, lunas expulsadas, todo tipo de restos flotantes inestables que quedaron del traumático nacimiento del Sistema Solar. El Planeta 9, si es real, podría ser un sobreviviente de esa época caótica. Objetos de buen tamaño, tal vez el tamaño de la Luna o Marte, también podrían haberse formado in situ más allá del Cinturón de Kuiper.

Los modelos de computadora muestran que el Sistema Solar lejano exterior debe ser rico en objetos dispersos. Sabemos con certeza que un montón de cosas está flotando por ahí porque vemos rastros de ellas en forma regular: Cuando los objetos del disperso disco, o Nube de Oort, son perturbados, se sumergen hacia el Sol y aparecen como cometas. Pero los cometas son sólo una pequeña (y tal vez muy sesgada) muestra de toda la misteriosa población que existe.

Espero que los astrónomos encuentren el Planeta 9, pero no me preocupa si no lo hacen. El Planeta 9 puede no existir, pero sí un sinnúmero de otros habitantes exóticos del Sistema Solar exterior, sin duda. Son reales, y cuando finalmente los veamos, va a ser espectacular.

Fuente: Discover Magazine, Corey S. Powell. Aportado por Eduardo J. Carletti

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