ASTRONOMIA, FISICA

Este mapa preciso de las estrellas revela una Vía Láctea deformada
Nuestra galaxia es un disco con un borde torcido hacia arriba y otro hacia abajo, como una chapa doblada por un abrebotellas
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BRUNO MARTÍN
6 FEB 2019 - 11:05 CET
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Recreación de la Vía Láctea, con los bordes 'doblados'. CHAO LIU ACADEMIA CHINA DE LAS CIENCIAS
Si pudiésemos observar nuestra galaxia desde fuera, a cientos de miles de años luz, veríamos varios brazos espirales que forman un disco aproximadamente circular. Pero al colocarlo de canto, comprobaríamos que el disco no es perfecto: además de tener un centro abultado por la concentración de estrellas y gas, el plano galáctico está alabeado, como una tabla de madera que se ha combado bajo la lluvia.

Esta deformidad de la Vía Láctea se conoce desde finales del siglo XX, pero como los astrónomos solo pueden observar los bordes de la galaxia desde dentro, no habían logrado describirla con precisión. Un nuevo mapa publicado en Nature Astronomy ubica en tres dimensiones la posición de 1.339 estrellas de la Vía Láctea para ofrecer la primera visión fiel del alabeo.

La forma que tiene es “como si uno coge un disco de plástico flexible y, levantando un extremo, dobla el otro hacia abajo”, ilustra Francisco Garzón, un astrónomo del Instituto de Astrofísica de Canarias ajeno a la investigación. Hace varias décadas, se descubrió que la galaxia no era plana, por la distribución del gas hidrógeno en su periferia. Pero el nuevo estudio no se basa en observaciones del gas; en vez de eso, cartografía la posición de estrellas individuales que sirven como puntos de referencia distribuidos por el disco.

la calculista Henrietta Leavitt entre 1908 y 1912, las han convertido en objetos idóneos para medir distancias astronómicas.

“Es notoriamente difícil determinar distancias desde el Sol hasta zonas del disco externo de la Vía Láctea sin saber cuál es la forma de ese disco”, explica Xiaodian Chen, el autor principal del estudio, de la Academia China de las Ciencias en Pekín. Para lograrlo, él y sus compañeros escogieron cefeidas que son entre cuatro y 20 veces más masivas que nuestro Sol, y hasta 100.000 veces más luminosas. Algunas son observables en el espectro visible y otras solo en el infrarrojo.

La información que analizaron proviene del telescopio espacial astronómico WISE, lanzado por la NASA en diciembre de 2009. Además, se apoyaron en datos de la sonda espacial Gaia, la misión de astrometría de la Agencia Espacial Europea, activa desde 2013. Emplearon estos datos para eliminar ruido de la muestra original y así producir un mapa limpio que “no está emborronado por objetos apelotonados”, según Garzón.

El modelo confirma que las irregularidades del borde galáctico se deben a la interacción entre la fuerza gravitatoria y centrífuga del núcleo denso de estrellas. Son deformidades que no estaban presentes cuando la Vía Láctea era más joven. El nuevo mapa, por su exactitud, permite descartar algunos modelos sobre la formación y evolución de galaxias, así como afinar las predicciones de otros.

Por primera vez, la investigación revela una precesión en el propio eje del alabeo de la galaxia, previamente desconocida. Esto significa que, además de doblarse los bordes de la galaxia en sentidos opuestos, también se retuercen de forma perpendicular al disco en los extremos. Para visualizar este fenómeno, se puede considerar la Vía Láctea como un disco compuesto por anillos concéntricos, y cada anillo se dobla de forma diferente, de manera que alcanzan ángulos más cerrados según se alejan del centro.

Este mapa cubre un radio de 20 kilopársecs desde el centro galáctico, más o menos, o unos 65.230 años luz. Es la imagen más completa de la forma de la Vía Láctea, pero se sabe que la extensión real de la galaxia es mayor, con un radio de al menos 25 kilopársecs. Nuestro Sol está a unos ocho kilopársecs del centro. Aunque el alabeo no se da en todas las galaxias, no es único a la Vía Láctea. En algunas galaxias que tienen una orientación favorable —las que están de canto a nosotros— se observa que las estrellas dibujan una especie de S en el firmamento. Sin embargo, ninguna se ha estudiado con tanta precisión como la nuestra.
 
NO TIENE NOMBRE, SE LA CONOCE COMO HTHH
La NASA investiga el misterioso suelo de la última isla en nacer en el Pacífico
Una isla nacida en 2015 se ha convertido en uno de los centros de estudio de la NASA, que entienden que puede ofrecer claves para la vida, incluso para la extraterretre


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Imagen de la isla HTHH, nacida de una erupción volcánica. (FOTO: NASA)



RUBÉN RODRÍGUEZ
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NASA
ESTUDIO CIENTÍFICO
VOLCÁN

SUELO


06/02/2019

Sucedió en enero 2015: de previo aviso, el volcán de la isla Hunga Tonga entró en erupción, con un efecto completamente inesperado. Cuando cesó su actividad, los científicos descubrieron que había formado una nueva superficie de tierra entre dos islas ya existentes: entre Hunga Tonga y Hunga Ha'apai, acaba de nacer un trozo de tierra inexistente hasta el momento. Ahora, los científicos tratan de descubrir el misterioso y desconocido material que forma su suelo.

Bautizada como HTHH, por la combinación de nombres de las dos islas entre las que se encuentra, pronto tomó importancia para los científicos. Saber por qué había nacido una nueva isla de la nada y cómo podía comenzar la vida en su superficie pordría servir para entender los secretos de Marte, al comprender que podrían haber tenido procesos geológicos similares. Pero lo que no podían esperar es que, una vez en la isla, iban a encontrarse con materiales desconocidos.

Le ocurrió a Dan Slayback, un investigador de la NASA que visitó la isla junto a un grupo de estudiantes en el marco del trabajo oceánico 'See Education Association'. A pesar de 'conocer' la isla gracias a las diferentes tomas satélites que se habían obtenido de ella, lo que el científico descubrió cuando llegó a su superficie le causó una gran sorpresa: una especie de lodo pegajoso y una gravilla fina, pero muy compacta, ocupaban buena parte de la isla.

En las imágenes tomadas por satélite por la NASA, se pueden ver varios tipos de superficies: una arenosa con algo de vegetación; otra, como si se tratara de tierra; y, por último, una con aspecto arcilloso. Sin embargo, cuando Slayback llegó allí, descubrió que lo que tenía bajo sus pies no era nada que sus ojos hubieran visto antes. Completamente desconcertado ante los nuevos elementos a los que se enfrentaba, ahora trata de investigar de qué se trata.

"La mayor parte de la isla es como una gravilla negra, no lo llamaría arena porque las piedras son del tamaño de un guisante. Hay como una arcilla que se extiende desde el centro. En las imágenes por satélite se ve este material de color bastante claro, pero es lodo arcilloso. Es muy pegajoso. Cuando lo vimos no sabíamos lo que era y su origen aún me desconcierta, porque no se trata de ceniza volcánica", explicó Slayback en el blog de la NASA.


Más misterios sin resolver

Pero no es el único misterio que rodea a la isla. Los expertos investigan por qué la vegetación ha crecido tan rápido en la isla y, sobre todo, cómo ha llegado allí, aunque muchos dan por hecho que las semillas fueron transportadas por aves, depositándolas en la superficie terrestre a través de las heces. Saber el tipo de ave que vive allí y cómo se alimenta también es otra de las prioridades de los científcos, aunque nada como descubrir qué pasa con la erosión.

Sorprendentemente, la isla se erosiona con la lluvia muchísimo más rápido de lo que cabría esperar, por lo que el siguiente paso es estudiar el motivo y por qué se han producido unos cráteres tan severos en los acantilados que dar hacia el mar. La idea de Slayback es regresar el proximo año a la isla HTHH para continuar con su investigación, aunque antes espera publicar un modelo en 3D y dar a conocer la verdadera composición del extraño suelo de la última isla en nacer.

VIDEO : https://www.elconfidencial.com/tecn...acifico-suelo-lodo-nasa-dan-slayback_1808042/
 
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Ilustración de impactos de asteroides contra la Tierra. NASA.



INVESTIGACIÓN OBJETOS ESPACIALES

Otro asteroide de riesgo amenaza con impactar en la Tierra el 6 de mayo de 2022
Este objeto esta considerado por la Agencia Espacial Europea como uno de los seis objetos más peligrosos bajo vigilancia.


6 febrero, 2019

P. F.


Si la humanidad sigue en pie tras el acercamiento del asteroide 2006 QV89este 9 de septiembre (y todo apunta a que así será: hay únicamente una oportunidad sobre 11.428 de que impacte efectivamente sobre la Tierra), tendremos motivos para mirar al cielo con preocupación dentro de otros tres años. En la mañana del 6 de mayo de 2022 es cuando 2009 FJ1, el sexto cuerpo celeste en la lista de riesgo de los cazadores de asteroides de la Agencia Espacial Europea (ESA), tiene las mayores posibilidades de chocar contra nuestro planeta.

Se trata de subir un peldaño en el índice de peligrosidad, ya que 2006 QV89 -los asteroides reciben su nombre en base a un código numérico junto al año en el que fueron descubiertos- es el séptimo en la lista. 2009 FJ1 es más pequeño, con 16 metros de diámetro frente a 40, pero se desplaza a mayor velocidad, a 95.000 kilómetros por hora (km/h). Eso lo sitúa en un rango superior en la escala de Palermo, informa La Vanguardia, ya que el visitante de septiembre "solo" viaja por el espacio a 44.000 km/h.

2009 FJ1, además, duplica el riesgo de impacto: tiene una posibilidad sobre 4.464, lo cual, dentro de lo remoto, empieza a ser considerable. Está muy lejos del primero de la lista, 2010RF12, con una posibilidad entre 16 de estrellarse en la noche del 5 de noviembre de 2095. Los astrónomos, sin embargo, previenen contra el pánico: la roca es modesta, de 9 metros de diámetro, y una proyección a un tiempo más largo está plagada de incertidumbre.

Pero lo cierto es que hay 'monstruos' ahí fuera: el más famoso es 99942 Apophis, que con sus 375 metros de diámetro y su fecha de impacto estimada para el 12 de abril de 2068, aparece en numerosa obras de ficción y teorías de la conspiración como destructor de la humanidad. Hay que subrayar, sin embargo, que la posibilidad de impacto es a esta fecha de una entre 531.914. Aún más improbable es la colisión del segundo en la lista de riesgo, 1979XB, un coloso espacial de 900 metros de diámetro que habrá que tener vigilado en 2113.

El control y vigilancia de los cuerpos celestes, con todo, es una de las principales preocupaciones de las agencias astronómicas estatales y privadas. La mayor catástrofe provocada por un meteorito en la edad moderna es el evento Tunguska de 1908, que ha vuelto a colación con la alerta del asteroide de septiembre. La información es difusa porque ocurrió en una zona deshabitada y remota de Siberia, pero se calcula que quedaron arrasados 2.000 kilómetros cuadrados y 80 millones de árboles.

Una extinción catastrófica como el impacto de Yucatán que acabó con los dinosaurios requeriría una roca de cerca de un kilómetro de diámetro. Pero en cualquier caso, importa donde caiga: un asteroide de menor tamaño puede causar graves destrozos en zonas habitadas, pero los casos de este tipo son escasísimos en la historia, y sus protagonistas no solo salieron con vida, sino con una valiosa roca espacial entre manos como le sucedió a un japonés en octubre.

Lo cierto es que, si un objeto espacial -sea meteoro o satélite- atraviesa la atmósfera terrestre sin quemarse, hay un 70% de posibilidades que caiga en el mar. Las posibilidades de que afecte a una zona habitada son pocas: como explicaba Noelia Sánchez Ortiz, directora del programa Deimos Sky Survey (DeSS) de Elecnor Deimos hace un año con la caída de la estación espacial china Tiangong-1: "¡Es más probable que te toque la lotería!".

https://www.elespanol.com/ciencia/i...amenaza-impactar-tierra-mayo/374213316_0.html
 
Un nuevo experimento valida un mecanismo ampliamente especulado detrás de la formación de estrellas
Fecha: 5 de febrero de 2019
Fuente: DOE / Princeton Plasma Physics Laboratory
Resumen:Un nuevo artículo describe el uso del Experimento de Inestabilidad Magnetorotacional para confirmar un mecanismo importante involucrado en la formación de estrellas

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Versión llena de agua del experimento de MRI que muestra un cilindro externo transparente y un cilindro interno ennegrecido. Los láseres rojos entran en la parte inferior para medir la velocidad local del agua. Crédito: Eric Edlund y Elle Starkman


¿Cómo se han desarrollado las estrellas y los planetas a partir de las nubes de polvo y gas que una vez llenaron el cosmos? Un experimento novedoso en el Laboratorio de Física del Plasma de Princeton (Departamento de Energía, EE. UU.) Del Departamento de Energía de EE. UU. (PPPL, por sus siglas en inglés) ha demostrado la validez de una teoría generalizada conocida como "inestabilidad magnetorotacional" o RMN, que busca explicar la formación de cuerpos celestes.

La teoría sostiene que la RM permite que los discos de acreción, las nubes de polvo, gas y plasma que giran alrededor de las estrellas y los planetas en crecimiento, así como los agujeros negros, se colapsen en ellos. De acuerdo con la teoría, este colapso se produce porque el plasma turbulento en remolino, conocido técnicamente como "flujos de Kepler", gradualmente se vuelve inestable dentro de un disco. La inestabilidad hace que el momento angular, el proceso que evita que los planetas en órbita sean arrastrados hacia el sol, disminuya en las secciones internas del disco.

A diferencia de los planetas en órbita, la materia en discos de acreción densos y abarrotados puede experimentar fuerzas tales como la fricción que hace que los discos pierdan momento angular y se vean arrastrados hacia los objetos que orbitan. Sin embargo, tales fuerzas no pueden explicar por completo la rapidez con que la materia debe caer en objetos más grandes para que los planetas y las estrellas se formen en un plazo razonable.

Experimento de resonancia magnética

En el PPPL, los físicos han simulado el proceso más amplio hipotetizado en el experimento de MRI del laboratorio. El dispositivo único consiste en dos cilindros concéntricos que giran a diferentes velocidades. En este experimento, los investigadores llenaron los cilindros con agua y unieron una bola de plástico llena de agua atada por un resorte a un poste en el centro del dispositivo; el resorte de estiramiento y flexión imitaba las fuerzas magnéticas en el plasma en los discos de acreción. Luego, los investigadores rotaron los cilindros y grabaron en video el comportamiento de la pelota visto desde arriba hacia abajo.

Los hallazgos, reportados en Communications Physics, compararon los movimientos de la bola atada con el resorte cuando giraba a diferentes velocidades. "Sin estirar, no le pasa nada al momento angular", dijo Hantao Ji, profesor de ciencias astrofísicas en la Universidad de Princeton e investigador principal de la resonancia magnética y coautor del artículo. "Tampoco pasa nada si el resorte es demasiado fuerte".

Sin embargo, la medición directa de los resultados encontró que cuando el anclaje de resorte era débil, análogo al estado de los campos magnéticos en los discos de acreción, el comportamiento del momento angular de la bola era consistente con las predicciones de la RMN para el desarrollo en un disco de acreción real. Los hallazgos mostraron que la bola giratoria débilmente atada ganó momento angular y se desplazó hacia afuera durante el experimento. Dado que elmomento angular de un cuerpo giratorio debe conservarse, cualquier ganancia en el momento debe ser igualada por una pérdida de momento en la sección interna, lo que permite que la gravedad arrastre el disco al objeto que ha estado orbitando.
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Disco de acreción simulado que gira alrededor de un cuerpo celeste. Crédito: Michael Owen y John Blondin, Universidad Estatal de Carolina del Norte.

Texto original: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190205161407.htm
 
¿DE DÓNDE VENIMOS?
Las teorías sobre los extraterrestres de un prestigioso astrónomo de Harvard
En 2017 se descubrió Oumuamua, un objeto interestelar cercano a la tierra que se calificó como un cometa, pero... ¿Y si fuera en realidad una muestra de que no estamos solos?


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Foto: iStock.


A. NUÑO
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ASTRONOMÍA
PLANETA TIERRA
ALIEN



07/02/2019
'¿De dónde venimos? ¿Quiénes somos? ¿A dónde vamos?' es el título de un famoso cuadro de Paul Gauguin, pero en realidad esas tres preguntas contienen toda la historia de la humanidad. Desde que el primer hombre miró al cielo y halló la eternidad, una duda recurrente pasó por su cabeza y la de todos los que vinieron después. ¿Estamos solos en el universo?

Es algo en lo que nadie se pone de acuerdo. Desde aquellos que aseguran que no podemos estarlo, por pura lógica, al vivir en un universo infinito, a los que señalan que, por mucho que pueda existir vida en otros planetas no tenemos maneras de contactar con ella y tampoco sabemos si será inteligente. Y, por supuesto, para el divertimento quedan las millones de anécdotas de personas que aseguran haber sido contactadas y secuestradas por alienígenas. No en vano muchas personas creen que en realidad los Anunnaki venían de otro planeta y construyeron las pirámides.

Encuentros en la tercera fase
Pero, normalmente, las creencias que se salen un poco de la norma es extraño oírlas en bocas de grandes hombres de ciencia. "No me importa", asegura entonces Avi Loeb, máximo astrónomo de laUniversidad de Harvard, la más prestigiosa de los Estados Unidos y del mundo. Desde hace un año elabora una teoría que causa asombro en su entorno académico al tiempo que despierta rumores sobre su verdadera capacidad científica.

Para Loeb una nave alienígena ronda alrededor de la Tierra. La mayoría de sus hipótesis se centran en lo que él llama "modestia cósmica". Este concepto hace referencia a la idea de que es arrogante creer que el ser humano está solo en el universo. Al fin y al cabo, como él asegura, en un principio se creía que todo giraba alrededor del mundo, hasta que descubrimos que en realidad solo éramos un punto más, apartado, en una esquina del universo.


Creer en vida extraterrestre cambia tu visión de la realidad. Somos una civilización, no hay cabida para el individualismo



Todo esto surgió en octubre de 2017, cuando Robert Werylk descubrió a Oumuamua, un objeto interestelar clasificado como cometa que cruzaba el Sistema Solar, a 30.000.000 de kilómetros de la Tierra. En un principio esa fue la teoría principal, pero con el tiempo comenzó a creerse algo nuevo: podría ser una sonda enviada intencionalmente a la Tierra por una civilización alienígena.

"Teniendo en cuenta un origen artificial, una posibilidad es que Oumuamua es una vela luminosa, que flota en el espacio interestelarcomo un escombro de un equipo tecnológico avanzado", fue lo que escribió junto su colega Shmuel Bialy en aquella publicación científica. Sin embargo, a sus colegas no parece haberles sentado bien esa teoría. Algunos aseguran que Loeb no cree realmente eso y que, simplemente, lo escribió porque sabía que se publicaría.

Para la mayoría de los científicos, Oumuamua es tan solo un pedazo de roca que quizás fue eyectado como resto de una estrella que explotó hace millones de años o un cometa congelado. Aunque sí coinciden en algo: se mueve demasiado rápido.



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Ya llegan.


Pero Loeb insiste: "Su comportamiento significa que no puede ser, como se imagina comúnmente, un grupo de rocas". El director de Astronomía de Harvard no se retracta: "Si alguien me muestra evidencias de lo contrario, entonces de inmediato me retractaré". Aunque asegura que creer en la vida extraterrestre cambia, por completo, la percepción de la vida. "Luchamos por las fronteras, por los recursos naturales... y no nos damos cuenta de que al final somos una única civilización que tendría que buscar un futuro común. Nos hace sentir parte del planeta Tierra y cosas como el Brexit dejan de importar".

Tampoco está preocupado por el hecho de que puedan "sancionarle" por nadar contracorriente y chocar con las teorías del resto de la comunidad científica. "Lo peor que me puede pasar es que me liberen de mis tareas administrativas, y eso me dará aún más tiempo para concentrarme en la ciencia. Todos los títulos que tengo, puedo devolverlos. De hecho, puedo volver a la granja" sentencia. Mientras tanto la verdad... está ahí fuera.

https://www.elconfidencial.com/alma...estres-ciencia-harvard-teoria-aliens_1807750/
 
Abraham Loeb, responsable de Astronomía de Harvard, enciende la polémica al afirmar que una nave alienígena se acerca a la Tierra



NOTICIA
EL MUNDO
Madrid
7 FEB. 2019



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Representación artística de Oumuamua. NASA



En una entrevista, el profesor dice que el asteroide Oumuamua podría ser una nave

Telescopios a la búsqueda de alienígenas

Oumuamua: el primer asteroide interestelar que vemos es el más extraño


Abraham (Avi) Loeb, jefe del Departamento de Astronomía de la Universidad de Harvard y profesor desde hace más de 30 años del prestigioso centro, ha levantado ampollas entre la comunidad científica al asegurar en una entrevista en el Washington Post que una nave de origen alienígena se acerca a la Tierra, "Una nave espacial o parte de ella puede estar volando más allá de la órbita de Júpiter, con lo que los primeros extraterrestres ya están aquí", ha afirmado llegando incluso a calcularlo con un sistema de complejas ecuaciones.

"Es un impresionante ejemplo de ciencia sensacionalista y con motivaciones espurias", han llegado a calificar miembros de la comunidad científica las declaraciones del renombrado astrónomo.

Loeb, autor de más de 700 trabajos teóricos, al ser preguntado por la hipótesis de que los primeros extraterrestres ya están aquí explicó al diario estadounidenses que "el 19 de octubre de 2017 el telescopio Pan-STARRS, en Hawai, registró un objeto extraño en el firmamento. Se movía tan rápido que sólo podía proceder de algún lugar fuera del sistema solar. Se trata de la primera visita que nos llega del espacio exterior de la que tengamos conocimiento".

Efectivamente, la teoría de Loeb y de su compañero Shamuel Bialy surgió a finales de 2017 cuando astrónomos de Hawai detectaron un objeto interestelar muy raro, rápido y brillante al que consideraron que sólo podía ser una estrella. Le llamaron Oumuamua, que en hawaiano significa explorador, y la mayoría de la comunidad científica aceptó que se trataba de una roca o un asteroide desprendido de una estrella en fusión hace cientos de millones de años, o que podía ser también un cometa helado que deambula por el vacío interestelar. Menos Loeb.

Loeb y su colega publicaron un artículo en Astrophysical Journal en el que aseguraban que Oumuamua "es una vela luminosa, flotando en el espacio interestelar como un escombro de un equipo tecnológico avanzado". La conclusión de Loeb es que cree que se mueve demasiado rápido para ser una roca inerte y que se aleja del sol como si algo la estuviera empujando desde atrás.


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Recreación artística de Oumuamua en el sistema solar NASA




Según el astronómo, Oumumua es muy inusual y presenta características que lo hacen completamente diferente a cualquier cometa o asteroide como son su velocidad, su atípica trayectoria, no mostrar desgasificación al acercarse al Sol y la ausencia de cola como la de los cometas. Para el astrónomo es mezquino pensar que "estamos solos en el Universo" o que "somos una especie trascendental en el planeta Tierra".

Loeb argumenta que lo que se ha observado en el comportamiento de Oumuamua significa que no puede ser, como se suele imaginar, un grupo de rocas con forma de patata larga, sino un objeto que es muy largo y no tiene más de 1 milímetro de grosor, tal vez un cilindro de un kilómetro de largo, o una vela de barco, tan ligero y delgado que la luz solar lo está expulsando de nuestro sistema solar".

Sin embargo, la comunidad científica ha cargado duramente contra el astrónomo por sus teorías sobre Oumuamua. "Oumuamua no es una nave alienígena, y esa sola sugerencia es un insulto para la investigación científica honesta", ha afirmado el astrofísico Paul Sutter tras la entrevista de Loeb. La astrofísica Ketie Mack tampoco ha mostrado clemencia con su compañero al asegurar que "a veces la gente escribe un articulo sobre algo que no cree que sea cierto con el mero propósito de figurar".

Pese a las duras críticas, Loeb no parece preocuparse por lo que puedan pensar el resto de científicos y asegura que no va a cambiar de opinión mientras no le demuestren que él está equivocado. " "Mucha gente esperaba que una vez que hubiera toda esta publicidad, me echaría atrás. Si alguien me muestra pruebas de lo contrario, inmediatamente retrocederé (...) Lo peor que me puede pasar es que me liberen de mis tareas administrativas, y eso me daría aún más tiempo para concentrarme en la ciencia", afirmó al Washington Post.


https://www.elmundo.es/ciencia-y-salud/ciencia/2019/02/07/5c5befa9fc6c8386348b45a1.html
 
Desarrollando una estrategia de vuelo para aterrizar vehículos más pesados en Marte

Fecha: 11 de febrero de 2019
Fuente: Universidad de Illinois Facultad de Ingeniería
Resumen:
El vehículo más pesado para aterrizar con éxito en Marte es el Curiosity Rover de 1 tonelada métrica, aproximadamente 2,200 libras. El envío de misiones robóticas más ambiciosas a la superficie de Marte, y eventualmente a los humanos, requerirá masas de carga útil aterrizadas en el rango de 5 a 20 toneladas. Para hacer eso, necesitamos descubrir cómo aterrizar más masa. Ese era el objetivo de un estudio reciente
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Ilustración artística de una nave espacial que utiliza la retropropulsión para dirigir. Crédito: NASA



El vehículo más pesado que ha aterrizado con éxito en Marte es el Curiosity Rover de 1 tonelada métrica, aproximadamente 2,200 libras. El envío de misiones robóticas más ambiciosas a la superficie de Marte, y eventualmente a los humanos, requerirá masas de carga útil en el rango de 5 a 20 toneladas. Para hacer eso, necesitamos descubrir cómo aterrizar más masa. Ese era el objetivo de un estudio reciente.

Normalmente, cuando un vehículo ingresa a la atmósfera de Marte a velocidades hipersónicas de aproximadamente Mach 30, disminuye la velocidad rápidamente, despliega un paracaídas para disminuir la velocidad y utiliza motores de cohetes o bolsas de aire para terminar el aterrizaje. "Desafortunadamente, los sistemas de paracaídas no se adaptan bien al aumentar la masa del vehículo. La nueva idea es eliminar el paracaídas y usar motores de cohetes más grandes para el descenso", dijo Zach Putnam, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Aeroespacial de la Universidad de Illinois en Urbana. -Campaña.

Según Putnam, cuando el módulo de aterrizaje ha disminuido a aproximadamente Mach 3, los motores de retropropulsión se encienden, se disparan en la dirección opuesta para reducir la velocidad del vehículo para un aterrizaje seguro. El problema es que se quema mucho propelente. El propulsor se suma a la masa del vehículo, lo que puede aumentar rápidamente el costo del vehículo y exceder la capacidad de lanzamiento actual aquí en la Tierra. Y cada kilogramo de propelente es un kilogramo que no puede ser una carga útil: humanos, instrumentos científicos, carga, etc.

"Cuando un vehículo está volando de manera hipersónica, antes de que se disparen los motores de los cohetes, se genera algo de sustentación y podemos usar ese levantamiento para dirigir", dijo Putnam. "Si movemos el centro de gravedad para que no esté empaquetado uniformemente, sino que sea más pesado en un lado, volará en un ángulo diferente".

Putnam explicó que el flujo alrededor del vehículo es diferente en la parte superior e inferior, lo que crea un desequilibrio, un diferencial de presión. Debido a que el elevador está en una dirección, puede usarse para dirigir el vehículo a medida que desacelera a través de la atmósfera.

"Tenemos cierta autoridad de control durante la entrada, el descenso y el aterrizaje, es decir, la capacidad de dirigir". Putnam dijo. "Hipersónicamente, el vehículo puede usar el propulsor para dirigir. Una vez que los motores de descenso se encienden, los motores tienen una cierta cantidad de propelente. Puede disparar los motores de manera que aterrice con mucha precisión, puede olvidarse de la precisión y usarlo todo" para aterrizar la nave más grande posible, o puede encontrar un equilibrio en un punto medio.

"La pregunta es, si sabemos que vamos a encender los motores de descenso en, digamos, Mach 3, ¿Cómo debemos dirigir el vehículo aerodinámicamente en el régimen hipersónico para que utilicemos la cantidad mínima de propelente y maximicemos la masa del vehículo? Es decir maximizar la carga útil que podemos aterrizar.

"Para maximizar la cantidad de masa que podemos aterrizar en la superficie, la altitud a la que enciendes los motores de descenso es importante, pero también el ángulo que tu vector de velocidad hace con el horizonte", dijo Putnam. .

El estudio aclaró cómo hacer el mejor uso del vector de sustentación, utilizando técnicas de control óptimas para identificar estrategias de control que se puedan usar en diferentes condiciones de administración interplanetarias, propiedades de vehículos y altitudes de aterrizaje para maximizar la masa aterrizada.

"Resulta que, el propulsor es óptimo para ingresar a la atmósfera con el vector de elevación apuntando hacia abajo, de modo que el vehículo estaría zambulléndose. Luego, en el momento adecuado según el tiempo o la velocidad, se cambiaría para levantarlo, de modo que el vehículo vuele a baja altura ", dijo Putnam. "Esto permite que el vehículo pase más tiempo volando bajo donde la densidad atmosférica es mayor. Esto aumenta la resistencia, reduciendo la cantidad de energía que deben gastar los motores de descenso".



Texto original: https://phys.org/news/2019-02-flight-strategy-heavier-vehicles-mars.html
 
Posibilidad de volcanismo subterráneo reciente en Marte
Fecha: 12 de febrero de 2019
Fuente: Unión Geofísica Americana
Resumen:
Una nueva investigación sugiere que el agua líquida está presente debajo de la capa de hielo del polo sur de Marte. Ahora, un nuevo estudio sostiene que debe haber una fuente subterránea de calor para que exista agua líquida debajo de la capa de hielo polar.

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Este es el polo sur marciano. Un nuevo estudio en Geophysical Research Letters sostiene que debe haber una fuente subterránea de calor para que exista agua líquida debajo de la capa de hielo polar.

Crédito: NASA


Un estudio publicado el año pasado en la revista Science sugirió que el agua líquida está presente debajo de la capa de hielo del polo sur de Marte. Ahora, un nuevo estudio en la revista AGU Geophysical Research Letters sostiene que debe haber una fuente subterránea de calor para que exista agua líquida debajo de la capa de hielo polar.

Los autores sugieren que la actividad magmática reciente, la formación de una cámara de magma en los últimos cientos de miles de años, debe haber ocurrido debajo de la superficie de Marte para que haya suficiente calor para producir agua líquida debajo del kilómetro y medio. Por otro lado, los autores del estudio argumentan que si no hubo actividad magmática reciente debajo de la superficie de Marte, entonces probablemente no haya agua líquida debajo de la capa de hielo.

"Diferentes personas pueden ir por diferentes caminos con esto, y estamos realmente interesados en ver cómo reacciona la comunidad", dijo Michael Sori, científico asociado del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona y un co-autor del nuevo artículo.

La presencia potencial de la reciente actividad magmática subterránea en Marte da peso a la idea de que Marte es un planeta activo, geológicamente hablando. Ese hecho podría dar a los científicos una mejor comprensión de cómo los planetas evolucionan con el tiempo.

El nuevo estudio está destinado a promover el debate sobre la posibilidad de agua líquida en Marte. La presencia de agua líquida en el Planeta Rojo tiene implicaciones para la posibilidad de encontrar vida fuera de la Tierra y también podría servir como un recurso para la futura exploración humana de nuestro planeta vecino.

"Creemos que si hay vida, es probable que deba protegerse en el subsuelo de la radiación", dijo Ali Bramson, investigador postdoctoral en el Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona y co-autor principal de El nuevo estudio. "Si todavía hay procesos magmáticos activos en la actualidad, tal vez fueron más comunes en el pasado reciente y podrían proporcionar un derretimiento basal más generalizado. Esto podría proporcionar un entorno más favorable para el agua líquida y, por lo tanto, quizás la vida".



Examinando el medio ambiente



Marte tiene dos capas de hielo gigantes en sus polos, ambos de un par de kilómetros de espesor. En la Tierra, es común que haya agua líquida debajo de las gruesas capas de hielo, y el calor del planeta hace que el hielo se derrita donde se encuentra con la corteza terrestre.



En un artículo publicado el año pasado en Science, los científicos dijeron que detectaron un fenómeno similar en Marte. Afirmaron que las observaciones de radar detectaron evidencia de agua líquida en la base de la capa de hielo del polo sur de Marte. Sin embargo, el estudio de Science no abordó cómo el agua líquida podría haber llegado allí.

Marte es mucho más frío que la Tierra, por lo que no estaba claro qué tipo de ambiente se necesitaría para derretir el hielo en la base de la capa de hielo. Aunque investigaciones anteriores han examinado si podría existir agua líquida en la base de los casquetes glaciares de Marte, nadie había examinado la ubicación específica donde el estudio de Science afirmó haber detectado agua.

"Pensamos que había mucho espacio para determinar si [el agua líquida] es real, qué tipo de ambiente necesitarías para derretir el hielo en primer lugar, qué tipo de temperaturas necesitarías, qué tipo de proceso geológico ¿Lo necesitarías? Porque en condiciones normales, debería estar demasiado frío ", dijo Sori.



Buscando el calor



Los autores del nuevo estudio primero asumieron que la detección de agua líquida debajo de la capa de hielo era correcta y luego trabajó para determinar qué parámetros eran necesarios para que existiera el agua. Ellos realizaron un modelo físico de Marte para comprender la cantidad de calor que sale del interior del planeta y si podría haber suficiente sal en la base de la capa de hielo para derretir el hielo. La sal reduce significativamente el punto de fusión del hielo, por lo que se pensó que la sal podría haber hecho que se fundiera en la base de la capa de hielo.

El modelo mostró que la sal sola no elevaría la temperatura lo suficientemente alta como para derretir el hielo. En cambio, los autores proponen que es necesario que haya calor adicional proveniente del interior de Marte.

Una fuente de calor plausible sería la actividad volcánica en el subsuelo del planeta. Los autores del estudio argumentan que el magma del interior profundo de Marte se elevó hacia la superficie del planeta hace unos 300,000 años. No rompió la superficie, como una erupción volcánica, sino que se agrupó en una cámara de magma debajo de la superficie. Cuando la cámara de magma se enfrió, liberó calor que derritió el hielo en la base de la capa de hielo. La cámara de magma aún proporciona calor a la capa de hielo para generar agua líquida en la actualidad.

La idea de la actividad volcánica en Marte no es nueva: hay mucha evidencia de volcanismo en la superficie del planeta. Pero la mayoría de las características volcánicas en Marte son de hace millones de años, lo que lleva a los científicos a creer que la actividad volcánica debajo y sobre la superficie del planeta se detuvo hace mucho tiempo.

El nuevo estudio, sin embargo, propone que podría haber habido una actividad volcánica subterránea más reciente. Y, si hubo actividad volcánica hace cientos de miles de años, existe la posibilidad de que esté sucediendo hoy, según los autores del estudio.

"Esto implicaría que todavía hay una formación de cámara de magma activa en el interior de Marte hoy en día, y no es sólo un lugar frío y muerto", dijo Bramson.

Jack Holt, profesor en el Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, dijo que la pregunta de cómo podría existir el agua debajo de la capa de hielo del polo sur se le ocurrió inmediatamente después de que se publicó el artículo de Science, y el nuevo artículo agrega una restricción importante sobre la posibilidad de que haya agua allí. Dijo que probablemente aumentará el debate en la comunidad científica planetaria sobre el hallazgo y señalará que se necesita hacer más investigación para evaluarla.

"Creo que fue una gran idea hacer este tipo de modelo y análisis porque tiene que explicar el agua, si está ahí, y por eso es realmente una pieza crítica del rompecabezas", dijo Holt, quien no estuvo involucrado en la nueva investigación, pero habló con los autores del estudio antes de presentar el documento. "El papel original simplemente lo dejó en el aire. Podría haber agua allí, pero hay que explicarlo, y estos muchachos hicieron un muy buen trabajo al decir lo que se necesita y esa sal no es suficiente".

Texto original: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190212134754.htm
 
Fusión de estrellas de neutrones: Cómo los eventos cósmicos permiten comprender las propiedades fundamentales de la materia
14 de febrero de 2019, Asociación Helmholtz de Centros de Investigación Alemanes.

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Simulación de fusión de estrellas de neutrones calculadas con supercomputadoras. Diferentes colores muestran la densidad de la masa y la temperatura un tiempo después de que se haya producido la fusión y poco antes de que el objeto se colapse en un agujero negro. Se espera que los quarks se formen donde la temperatura y la densidad son más altas. Crédito: C. Breu, L. Rezzolla




La oportunidad de medir las ondas gravitacionales de dos estrellas de neutrones que se fusionan podría ofrecer respuestas a algunas de las preguntas fundamentales sobre la estructura de la materia. A las temperaturas y densidades extremadamente altas en la fusión, los científicos han conjeturado una transición de fase en la cual los neutrones se disuelven en sus quarks y gluones constituyentes. En la edición actual de Physical Review Letters , dos grupos de investigación internacionales informan sobre sus cálculos de cómo sería la firma de dicha transición de fase en una onda gravitacional.

Los quarks, los bloques de construcción más pequeños de la materia, nunca aparecen solos en la naturaleza. Siempre están estrechamente unidos dentro de protones y neutrones. Sin embargo, las estrellas de neutrones que pesan tanto como el sol, pero al ser del tamaño de una ciudad como Frankfurt, poseen un núcleo tan denso que puede ocurrir una transición de materia de neutrones a materia de quarks. Los físicos se refieren a este proceso como una transición de fase, similar a la transición de líquido-vapor en el agua. En particular, tal transición de fase es, en principio, posible cuando las estrellas de neutrones en fusión forman un objeto metaestable muy masivo con densidades superiores a las de los núcleos atómicos y con temperaturas 10,000 veces más altas que en el núcleo del Sol.

La medición de las ondas gravitacionales emitidas por la fusión de estrellas de neutrones podrían servir como un mensajero de las posibles transiciones de fase en el espacio exterior. La transición de fase debe dejar una firma característica en la señal de onda gravitacional. Los grupos de investigación de Frankfurt, Darmstadt y Ohio (Goethe University / FIAS / GSI / Kent University), así como de Darmstadt y Wroclaw (GSI / Wroclaw University) utilizaron supercomputadores modernos para calcular cómo podría ser esta firma. Para este propósito, utilizaron múltiples modelos teóricos de la transición de fase.

En caso de que se produzca una transición de fase más después de la fusión real, pequeñas cantidades de quarks aparecerán gradualmente a lo largo del objeto fusionado. "Con la ayuda de las ecuaciones de Einstein, pudimos demostrar por primera vez que este cambio sutil en la estructura producirá una desviación en la señal de onda gravitacional hasta que la estrella de neutrones masivos recién formada se colapse bajo su propio peso para formar un agujero negro. ", explica Luciano Rezzolla, quien es profesor de astrofísica teórica en la Universidad de Goethe.

En los modelos informáticos del Dr. Andreas Bauswein de GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung en Darmstadt, una transición de fase ya ocurre directamente después de la fusión, se forma un núcleo de materia de quark en el interior del objeto central. "Logramos demostrar que en este caso habrá un cambio distinto en la frecuencia de la señal de onda gravitacional", dice Bauswein. "Por lo tanto, identificamos un criterio medible para una transición de fase en las ondas gravitacionales de las fusiones de estrellas de neutrones en el futuro".

No todos los detalles de la señal de onda gravitacional son medibles con detectores de corriente todavía. Sin embargo, serán observables tanto con la próxima generación de detectores como con un evento de fusión relativamente cercano a nosotros. Dos experimentos ofrecen un enfoque complementario para responder a las preguntas sobre la materia del quark. Al colisionar iones pesados en la configuración HADES existente en GSI y en el futuro detector CBM en la Instalación para Antiprotón e Ion Research (FAIR), que actualmente está en construcción. En GSI, se producirá materia nuclear comprimida. En las colisiones, podría ser posible crear temperaturas y densidades similares a las de una fusión de estrellas de neutrones. Ambos métodos proporcionan nuevos conocimientos sobre la aparición de transiciones de fase en materia nuclear y, por lo tanto, en sus propiedades fundamentales.

Texto original: https://phys.org/news/2019-02-merging-neutron-stars-cosmic-events.html

Más información: https://phys.org/news/2018-06-physicists-limits-size-neutron-stars.html


 
Un río de estrellas cercano.
Fecha: 15 de febrero de 2019
Fuente: Astronomy & Astrophysics
Resumen: Los astrónomos han encontrado un río de estrellas, una corriente estelar en lenguaje astronómico, que cubre la mayor parte del cielo del sur. La corriente está relativamente cerca y contiene al menos 4000 estrellas que se han estado moviendo juntas en el espacio desde que se formaron, hace aproximadamente mil millones de años.

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Cielo nocturno centrado en el polo sur galáctico en una llamada proyección estereográfica. En esta proyección especial, la Vía Láctea se curva alrededor de toda la imagen en un arco. Las estrellas en la corriente se muestran en rojo y cubren casi todo el hemisferio galáctico sur, por lo que cruzan muchas constelaciones bien conocidas. Crédito: Astronomy & Astrophysics; Imagen de fondo: Gaia DR2 skyma

Astronomy & Astrophysics publica el trabajo de los investigadores de la Universidad de Viena que han encontrado un río de estrellas, una corriente estelar en el lenguaje astronómico, que cubre la mayor parte del cielo del sur. La corriente está relativamente cerca y contiene al menos 4000 estrellas que se han estado moviendo juntas en el espacio desde que se formaron, hace aproximadamente mil millones de años. Debido a su proximidad a la Tierra, esta corriente es un banco de trabajo perfecto en el que se puede probar la interrupción de los grupos, medir el campo gravitatorio de la Vía Láctea y aprender sobre las poblaciones de planetas extrasolares ayudando a las próximas misiones de búsqueda de planetas. Para su búsqueda, los autores utilizaron datos del satélite Gaia de la ESA

Nuestra propia galaxia anfitriona, la Vía Láctea, es el hogar de cúmulos estelares de tamaños y edades variables. Encontramos muchos grupos de estrellas jóvenes dentro de las nubes moleculares y menos grupos de edad media y edad avanzada en el disco galáctico, y aún menos grupos masivos y viejos globulares en el halo. Estos grupos, independientemente de su origen y edad, están sujetos a fuerzas de marea a lo largo de sus órbitas en la Galaxia. Con suficiente tiempo, las fuerzas gravitacionales de la Vía Láctea los separan implacablemente, dispersando sus estrellas en la colección de estrellas que conocemos como la Vía Láctea.

"La mayoría de los cúmulos de estrellas en el disco galáctico se dispersan rápidamente después de su nacimiento, ya que no contienen suficientes estrellas para crear un pozo potencial gravitatorio profundo, o en otras palabras, no tienen suficiente pegamento para mantenerlas juntas. Incluso en el vecindario solar inmediato , hay, sin embargo, algunos grupos con suficiente masa estelar para permanecer atados durante varios cientos de millones de años. Así que, en principio, los restos de grupos o asociaciones similares, parecidos a corrientes, también deberían ser parte del disco de la Vía Láctea ". dice Stefan Meingast, autor principal del artículo publicado en Astronomy & Astrophysics .

Gracias a la precisión de las medidas de Gaia, los autores pudieron medir el movimiento 3D de las estrellas en el espacio. Al observar cuidadosamente la distribución de estrellas cercanas que se mueven juntas, un grupo particular de estrellas, aún desconocido y no estudiado, inmediatamente llamó la atención de los investigadores. Era un grupo de estrellas que mostraba con precisión las características esperadas de un grupo de estrellas nacidas juntas pero separadas por el campo gravitatorio de la Vía Láctea.

"Identificar las corrientes de disco cercanas es como buscar la proverbial aguja en un pajar. Los astrónomos han estado observando esta nueva corriente durante mucho tiempo, ya que cubre la mayor parte del cielo nocturno, pero solo ahora se dan cuenta de que está ahí, y es enorme, y sorprendentemente cerca del Sol ", dice João Alves, segundo autor del artículo. "Encontrar cosas cerca de casa es muy útil, significa que no son demasiado débiles ni demasiado borrosas para una exploración más detallada, como sueñan los astrónomos".

Debido a las limitaciones de sensibilidad de las observaciones de Gaia, su selección solo contenía unas 200 fuentes. Una extrapolación más allá de estos límites sugiere que la corriente debe tener al menos 4000 estrellas, lo que hace que la estructura sea más masiva que la mayoría de los grupos conocidos en el vecindario solar inmediato. Los autores también determinaron que la edad de la corriente es de alrededor de mil millones de años. Como tal, ya ha completado cuatro órbitas completas alrededor de la Galaxia, tiempo suficiente para desarrollar la estructura similar a una corriente como consecuencia de la interacción gravitacional con el disco de la Vía Láctea.

"Tan pronto como investigamos este grupo particular de estrellas con más detalle, supimos que habíamos encontrado lo que buscábamos: una estructura de tipo ondulado y covalente, que se extiende por cientos de parsecs en un tercio de todo el cielo". Dice Verena Fürnkranz, coautora y estudiante de máster en la Universidad de Viena. "Fue tan emocionante ser parte de un nuevo descubrimiento", agrega.

Este sistema cercano recién descubierto puede usarse como una valiosa sonda de gravedad para medir la masa de la galaxia. Con trabajo de seguimiento, esta corriente puede decirnos cómo las galaxias obtienen sus estrellas, probar el campo gravitatorio de la Vía Láctea y, debido a su proximidad, convertirse en un objetivo maravilloso para las misiones de búsqueda de planetas. Los autores esperan desentrañar aún más estructuras de este tipo en el futuro con la ayuda de la rica base de datos de Gaia

Texto original: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190215092908.htm
 
Descubren enormes montañas a 660 kilómetros bajo tierra

EUROPA PRESS 15.02.2019

Un grupo de investigadores ha recogido datos de un terremoto masivo que se produjo en Bolivia en 1994. Los resultados revelan la existencia de montañas y otra topografía en una capa a 660 kilómetros bajo tierra.



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Enormes montañas yacen a 660 kilómetros bajo tierra. KYLE MCKERNAN / EUROPA PRESS



Los datos recogidos a partir de un terremoto masivo en Bolivia en 1994 han servido para encontrar montañas y otra topografía en una capa ubicada a 660 kilómetros bajo tierra, que separan el manto superior e inferior. La Tierra tiene tres capas: corteza, manto y núcleo. O cuatro, ya que a veces el núcleo se subdivide en núcleo interno y externo, lo cual deja fuera otras capas que los científicos han identificado dentro de la Tierra. Al carecer de un nombre formal para esta nueva capa, los investigadores, los geofísicos Jessica Irving y Wenbo Wu de la Universidad de Princeton, en Nueva Jersey (Estados Unidos), en colaboración con Sidao Ni, del Instituto de Geodesia y Geofísica de China, lo han denominado simplemente "el límite de 660 kilómetros". Publican su estudio en Science. Para mirar profundamente debajo de la Tierra, los científicos usan las ondas más poderosas del planeta, generadas por terremotos masivos. "Los grandes terremotos son mucho más poderosos que los pequeños: la energía aumenta 30 veces con cada escalón en la escala de Richter, y los terremotos profundos, en lugar de desperdiciar su energía en la corteza, pueden hacer que todo el manto siga funcionando", explica Irving.

Esta investigadora obtiene su mejor información de los terremotos de magnitud 7 o superior, ya que las ondas de choque que envían en todas las direcciones pueden viajar a través del núcleo hacia el otro lado del planeta, y viceversa. Para este estudio, los datos clave procedieron de olas recogidas tras un terremoto de magnitud 8,2, el segundo terremoto más grande jamás registrado, que sacudió Bolivia en 1994. "Los terremotos tan grandes no aparecen muy a menudo —apunta—. Tenemos suerte ahora que tenemos muchos más sismómetros que hace 20 años. La sismología es un campo diferente al de hace 20 años, entre instrumentos y recursos computacionales". Los sismólogos y científicos de datos usan ordenadores potentes, incluido el grupo de supercomputadoras Tiger de Princeton, para simular el complicado comportamiento de las ondas dispersas en la Tierra profunda. La tecnología depende de una propiedad fundamental de las olas: su capacidad para doblarse y rebotar. Al igual que las ondas de luz pueden rebotar (reflejarse) en un espejo o doblarse (refractarse) cuando pasan a través de un prisma, las ondas sísmicas viajan directamente a través de rocas homogéneas, pero se reflejan o refractan cuando se encuentran con algún límite o rugosidad.

"Sabemos que casi todos los objetos tienen asperezas en la superficie y, por lo tanto, dispersan la luz", dice en un comunicado Wu, el autor principal del nuevo artículo, que acaba de completar su doctorado en Geociencias y ahora es investigador postdoctoral en el Instituto de Tecnología de California (Estados Unidos). "Es por eso que podemos ver estos objetos: las ondas dispersas llevan la información sobre la rugosidad de la superficie. En este estudio, investigamos ondas sísmicas dispersas que viajan dentro de la Tierra para reducir la rugosidad del límite de 660 kilómetros de la Tierra", agrega.


Posiblemente más altas que las de la superficie terrestre


Los científicos se sorprendieron por lo áspero que es ese límite: más áspero que la capa superficial en la que todos vivimos. "En otras palabras, está presente en el límite de 660 kilómetros una topografía más fuerte que las Montañas Rocosas o los Apalaches", pone como ejemplo Wu. Su modelo estadístico no permitió realizar determinaciones de altura precisas, pero existe la posibilidad de que estas montañas sean más grandes que cualquier otra en la superficie de la Tierra. La rugosidad no estaba distribuida igualmente, tampoco; al igual que la superficie de la corteza tiene fondos oceánicos lisos y montañas masivas, el límite de 660 kilómetros tiene áreas ásperas y parches lisos. Los investigadores también examinaron una capa a 410 kilómetros (255 millas) hacia abajo, en la parte superior de la "zona de transición" del manto medio, y no encontraron una rugosidad similar.

"Encontraron que las capas profundas de la Tierra son tan complicadas como lo que observamos en la superficie", destaca la sismóloga Christine Houser, profesora asistente del Instituto de Tecnología de Tokio, en Japón, que no participó en esta investigación. Añade que, encontrar cambios de elevación de 1-3 kilómetros en un límite que tiene más de 660 kilómetros de profundidad usando ondas que viajan por toda la Tierra y hacia atrás es "una hazaña inspiradora". "Sus hallazgos sugieren que a medida que se producen terremotos y los instrumentos sísmicos se vuelven más sofisticados y se expanden a nuevas áreas, continuaremos detectando nuevas señales a pequeña escala que revelan nuevas propiedades de las capas de la Tierra", comenta.

Significado de los hallazgos

La presencia de rugosidad en el límite de 660 kilómetros tiene implicaciones significativas para comprender cómo funciona la Tierra. Se forma y sigue funcionando. Esa capa divide el manto, que constituye aproximadamente el 84 por ciento del volumen de la Tierra, en sus secciones superior e inferior. Durante años, los geocientíficos han debatido cómo de importante es ese límite. En particular, han investigado cómo viaja el calor a través del manto: si las rocas calientes se transportan suavemente desde el límite del manto-núcleo (casi 2.000 millas hacia abajo) hasta la parte superior del manto, o si se interrumpe esa transferencia en esta capa. Algunas evidencias geoquímicas y mineralógicas sugieren que el manto superior e inferior son químicamente diferentes, lo que apoya la idea de que las dos secciones no se mezclan térmica o físicamente. Otras observaciones sugieren que no hay diferencia química entre el manto superior e inferior, lo que lleva a algunos a argumentar a favor de lo que se llama un "manto bien mezclado", con el manto superior e inferior participando en el mismo ciclo de transferencia de calor. "Nuestros hallazgos proporcionan información sobre esta pregunta", dice Wu. Sus datos sugieren que ambos grupos podrían estar parcialmente en lo cierto.

Las áreas más suaves del límite de 660 kilómetros podrían resultar de una mezcla vertical más completa, mientras que las áreas montañosas más escarpadas pueden haberse formado donde el manto superior e inferior no se mezclan también. Además, la rugosidad que encontraron, que existía en escalas grandes, moderadas y pequeñas, podría ser causada teóricamente por anomalías de calor o heterogeneidades químicas. Pero debido a la forma en que el calor se transporta dentro del manto, explica Wu, cualquier anomalía térmica a pequeña escala se eliminaría en un millón de años. Eso deja solo diferencias químicas para explicar la rugosidad a pequeña escala que encontraron. La introducción de rocas que solían pertenecer a la corteza, ahora descansando tranquilamente en el manto, podría causar diferencias químicas significativas. Los científicos han debatido durante tiempo el destino de las losas del lecho marino que son empujadas hacia el manto en las zonas de subducción, las colisiones que ocurren en todo el Océano Pacífico y en otras partes del mundo. Wu e Irving sugieren que los restos de estas losas ahora pueden estar justo por encima o justo por debajo del límite de 660 kilómetros. "Es fácil suponer, dado que solo podemos detectar las ondas sísmicas que viajan a través de la Tierra en su estado actual, que los sismólogos no pueden ayudar a comprender cómo ha cambiado el interior de la Tierra en los últimos 4.500 millones de años", dice Irving.

https://www.20minutos.es/noticia/3564446/0/descubren-enormes-montanas-a-660-kilometros-bajo-tiera/
 
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El enigma de la expansión del Universo que atormentó a Einstein, ¿a punto de resolverse?
Científicos han sugerido que bastará con captar 50 fusiones de estrellas de neutrones para poder estimar la tasa de expansión del Universo, gracias a las ondas gravitacionales. Este asunto lleva décadas intrigando a los científicos
¿Cómo de grande es realmente el Universo?


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¿Cómo de grande es realmente el Universo?
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Gonzalo López Sánchez
@GonzaloSyldaviaSeguir
MADRIDActualizado:17/02/2019 10:29h12La composición del Universo está cambiando en este mismo momento


Según la Relatividad General de Einstein, los planetas, las estrellas y las galaxias están en una red conocida como espacio-tiempo, que es deformada por la masa y que explica así la existencia de los campos gravitatorios. Esta teoría se basa en la idea de que la materia le dice al espacio cómo curvarse y el espacio le dice a la materia cómo moverse. Lo hacen por medio de una fórmula muy importante y conocida como « ecuación de campo de Einstein». Esta ecuación, similar en importancia a la famosa «E=mc^2», viene a decir que la curvatura de una zona del espacio es proporcional a la cantidad de materia (y energía) que encierra. Por tanto, si los planetas giran alrededor del Sol es porque nuestra estrella «hunde» el espacio-tiempo de modo que los planetas caen hacia él, por el camino más corto.

Poco después de proponer su ecuación de campo, en 1915, Einstein descubrió que había definido un espacio-tiempo que podía estirarse o contraerse, como una goma, pero que no podía permanecer estático. Esto indicaba, ni más ni menos, que el Universo no era fijo, eterno ni invariable, lo que, por entonces, iba contra el consenso científico. Así que en 1917 Einstein retocó su ecuación de campo e introdujo un parámetro o variable, que aseguraba que el Universo estaba en equilibro gracias a una especie de fuerza antigravotatoria. A este parámetro se le llamó constante cosmológica. Según Einstein, esta constante debía estar expresando la acción de una forma de energía exótica, una especie de gravedad repulsiva, que tendría el efecto contrario a la fuerza de la gravedad. Gracias a ella, el Universo estaba en equilibrio y era estático, tal como consideraban los astrónomos por entonces.

Sin embargo, en 1929 Edwin Hubble aseguró, en base a sus observaciones, que el Universo se estaba expandiendo. A partir de entonces también fue resultando más evidente que el Universo era mucho más extenso que nuestra propia galaxia, y que había un número inmenso de otras galaxias. Así que Einstein declaró que su constante cosmológica, que mantenía estático al Universo, había sido el mayor error de su carrera. Y su parámetro cayó en el olvido.

energía oscura, como motor de la «repulsión» en el Universo.

Esta constante cosmológica hoy es representada con la letra lambda (Λ) y también es conocida como energía de vacío. Está muy relacionada con el concepto de energía oscura y es uno de los pilares del modelo cosmológico, que es el marco teórico que explica la evolución del Universo desde el Big Bang y de nombre Λ-CDM.

Uno de las claves para mantener este modelo es saber, con exactitud, cómo se está expandiendo el Universo. Existe un número, el parámetro o constante de Hubble que es fundamental en este cometido. Este número expresa la tasa de expansión del Universo y permite estimar su edad. Junto a otros parámetros, permite hallar también su curvatura y su destino.

Los faros del Universo
Hasta ahora, los astrónomos han podido estimar el valor del parámetro de Hubble de las observaciones de tres fenómenos distintos, tal como ha explicado a ABC Eva Villaver, investigadora del departamento de fisica teórica de la Universidad Autónoma de Madrid. Por un lado se infiere de la radiación de fondo de microondas, un eco de energía procedente de los comienzos del Universo y, por otra, de dos faros astrosíficos: las supernovas de tipo Ia y las estrellas variables Cefeidas.

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Cassiopeia A, remanente de una supernova de tipo II - NASA/CXC/SAO
Tanto las primeras como las segundas se caracterizan porque los astrónomos saben con exactitud la cantidad de luz que emiten. Por tanto, observar la cantidad de su luz que llega a la Tierra permite estimar con facilidad a qué distancia se encuentran. Además, la luz que nos mandan se desplaza hacia el rojo, porque estos objetos se alejan de nosotros a medida que el Universo se expande. Este efectoocurre también con el sonido emitido por una ambulancia que se acerca o aleja de nosotros: las ondas cambian su longitud de onda a causa de la velocidad de la ambulancia, y por eso percibimos un sonido más agudo o más grave según el automóvil se acerque o aleje, respectivamente. Pues bien, con la luz este efecto es similar, pero causa un desplazamiento hacia el rojo o al azul, en función de si el objeto se aleja o acerca, respectivamente, de la Tierra.

La problemática constante de Hubble
El problema que existe en la actualidad es que el fondo de radiación y las medidas a partir de supernovas y estrellas variables le dan a los astrónomos distintos valores para la constante de Hubble. «Las medidas son muy similares, pero la discrepancia es suficiente para que nos cuestionemos el modelo», explica Eva Villaver.

No es que cambiar el modelo suponga un gran problema, porque en cosmología los modelos se cambian cuando es necesario, pero hacerlo sí que tendría importantes implicaciones: «La constante de Hubble es la manera que tenemos de medir la edad del Universo», ha explicado Villaver. Además, «desde que aprendimos que se está expandiendo, sabemos que hay una relación entre la distancia a la que están los objetos y la velocidad a la que se alejan de nosotros».

Un grupo de científicos del University College de Londres y delInstituto Flatiron (EE.UU.), dirigidos por Stephen Feeney, acaba de proponer un modo de afinar por fin el valor de la constante de Hubble. En un artículo que han publicado en Physical Review Letters, han detallado cómo, en apenas 10 años, los astrofísicos podrán calcular la tasa de expansión del Universo con precisión sencillamente observando un raro fenómeno astronómico: la fusión de parejas de estrellas de neutrones. De hecho, han calculado que, con 50 de estas será posible resolver este enigma.

La respuesta, en las estrellas de neutrones
En octubre de 2017 los astrónomos observaron una de estas fusionespor primera vez en la historia. El logro fue posible gracias a una tecnología muy novedosa que permite captar las ondas gravitacionales, unas distorsiones del espacio-tiempo que se expanden por el Universo a la velocidad de la luz, y que se producen por ejemplo cuando dos agujeros negros o dos estrellas de neutrones se fusionan. Pues bien, después de captar estas ondas, en 2017, se pudo estimar dónde se encontraba la fuente y apuntar con los telescopios terrestres para echar un vistazo en busca de la luz del evento.

Esto es precisamente lo que sugieren hacer los investigadores dirigidos por Feeney: «Hemos calculado que observando 50 fusiones de estrellas de neutrones en la próxima década, tendremos suficientes datos de ondas gravitacionales para determinar de forma inependiente la mejor medida de la constante de Hubble», ha dicho en un comunicado. «Deberíamos poder captar suficientes fusiones para responder a esta pregunta en los próximos cinco o diez años».

Feeney, junto a la coautora Hiranya Peiris, han elaborado una técnica para calcular cómo las ondas gravitacionales podrán resolver el problema de la constante de Hubble. «Esto nos llevará a la imagen más precisa de cómo el Universeo se está expandiendo y nos ayudará a mejorar nuestro modelo cosmológico», ha dicho Peiris.

«La clave es medir la distancia, a partir de los datos de las ondas gravitacionales, y medir la velocidad», ha dicho Eva Villaver, para referirse a los eventos de fusión de estrellas de neutrones. De esa forma, se tendrían las dos cosas necesarias para hacer nuevas medidas de la constante de Hubble y, en definitiva, comprender mejor cuán rápido se está expandiendo el Universo.

Probablemente Albert Einstein habría quedado sorprendido al averiguar que las ondas gravitacionales, que su teoría predijo pero que no pensó que se pudieran medir, iban a ayudar a comprender lo viejo que es el Universo y cuál será su destino.

https://www.abc.es/ciencia/abci-eni...in-punto-resolverse-201902170129_noticia.html

 
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