domingo, 13 de octubre de 2019

Saturno es ahora el planeta con más lunas en el sistema solar

El gigante gaseoso tiene 20 nuevas lunas, para un total de 82 lunas, pasándole, en número, a las 79 lunas conocidas de Júpiter.

Un grupo de astrónomos, encabezados por Scott S. Sheppard de la Carnegie Institution for Science , en Washington, D.C. ha encontrado, recientemente, 20 nuevas lunas orbitando a Saturno . Este descubrimiento fue anunciado a principios de octubre en el Centro de Planetas Menores de la Unión Astronómica Internacional.

Las 20 nuevas lunas, recién descubiertas, son de tamaños parecidos, alrededor de 5 km de diámetro, y 17 de ellas orbitan Saturno de forma retrógrada, o sea, en contra de la dirección de rotación del planeta sobre su eje.

Imagen artística de las 20 nuevas lunas de Saturno.
Fuente: 
Carnegie Science.


Las lunas más externas de Saturno parecen están agrupadas en 3 grupos diferentes en relación a los ángulos a que orbitan el planeta. Dos de las nuevas lunas con órbita progradas (en la dirección de la rotación del planeta) están en el grupo de lunas exteriores con inclinaciones de 46 grados. Es posible que éstas hayan sido una luna de mayor tamaño que se haya destruido en el pasado distante. La otra luna de órbita prograda tiene una inclinación alrededor de 36 grados, similar a otras lunas internas de órbitas progradas.

Las Lunas retrógradas tienen unas inclinaciones de órbitas similar a otras lunas retrógradas de Saturno. Lo que indican que también pudieran ser fragmentos de una luna madre mayor que se rompió en el pasado.

Estas dos imágenes del telescopio Subaru fueron tomadas a intervalo de una hora.
Las estrellas y galaxias no se mueven, pero la nueva luna,  indicada por las
barras amarillas, muestra un movimiento entre las dos imágenes.
Fuente: 
Carnegie Science.
Las lunas fueron descubiertas al analizar series de imágenes en secuencias, de varios años, obtenidas por el telescopio Subaru en la montaña Mauna Kea en Hawaii. Usando algoritmos especializados, imágenes de los alrededores de Saturno fueron evaluadas. En estas imágenes se observa que las estrellas y galaxias no se mueven, mientras que las nuevas lunas muestran movimiento entre una imagen y otra.


Cuando el sistema solar era joven el Sol estaba rodeado de un disco de gas y polvo, rotando alrededor del Sol, del cual nacieron los planetas. Se cree que un disco similar, de gas y polvo, rodeaba a Saturno durante su formación, hace ya mas de cuatro mil millones de años. El investigador principal del equipo que descubrió las lunas, Scott Sheppard, nos dice que “el hecho de que estas nuevas lunas pudieron continuar orbitando a Saturno después de que sus lunas madres se rompiera, indican que estas colisiones (las que rompieron las lunas madres) ocurrieron después que el proceso de formación del planeta estaba casi completo”.

El año pasado, el mismo equipo de Sheppard descubrió 12 nuevas lunas orbitando a Júpiter . Es muy probable que nuevos cuerpos celestes serán detectados en un futuro cercano, gracias a nuevas generaciones de astrónomos amateurs e investigadores y estudiantes. Los telescopios actuales sólo pueden encontrar lunas más grandes de unos 5 kilómetros alrededor de Saturno, y más grandes de 2 kilómetros alrededor de Júpiter. Nuevos telescopios que próximamente estarán disponibles en la década de los 2020’s permitirán detectar lunas menores que éstas.

viernes, 4 de octubre de 2019

El huracán Lorenzo nos recuerda los riesgos del cambio climático

Por Antonio Ruiz de Elvira SerraUniversidad de Alcalá
Vista del Atlántico europeo este jueves según el sistema 
EOSDIS de la NASA. Nasa Worldview


A finales de verano, y hasta el principio del invierno, los océanos boreales, Atlántico, Pacífico e Índico están muy calientes. Se calientan todavía más conforme el Sol baja de las altas latitudes hacia el ecuador.

El mar caliente produce mucho vapor de agua, que se eleva en torbellinos sobre su superficie. Estos torbellinos se van uniendo y formando uno más grande que succiona a todos los que tiene cerca de él. Así nace un huracán.

El aire asciende y por el giro de la Tierra, que produce una aceleración denominada de Coriolis, empieza a girar en el sentido contrario a las agujas de un reloj.

En esas fechas, el chorro polar, el “jet”, ha comenzado a inyectar aire frío en las latitudes medias. Como vimos en un artículo sobre las inundaciones del Levante español, con cierta frecuencia alcanza latitudes bajas.

Aire caliente abajo, y frío arriba, producen una fuerza vertical intensa. Además, y ésta es la característica de los huracanes, el vapor de agua, al ascender, se condensa en agua líquida y desprende una energía de 2,270 julios por gramo. O, lo que es lo mismo, 0.63 kilovatios hora por kilogramo de vapor convertido en agua.

Es una cantidad muy grande de energía si tenemos en cuenta que son millones de kilogramos de agua los que ascienden. De hecho, un huracán intercambia cada día unos 14 billones de kilovatios hora. Durante su tiempo de vida, el equivalente de 10,000 bombas nucleares. ¡Hay mucha energía en el océano y en la atmósfera!

El huracán Lorenzo es el huracán más fuerte que se ha producido en el Atlántico oriental. Se detectó en forma de tormenta tropical el lunes día 23 de Septiembre, al oeste de Senegal. Creció y el miércoles 25 era ya un huracán cuyos vientos alcanzaron los 250 km/h el sábado 29 por la noche.


Recorrido previsto del huracán-tormenta Lorenzo, entre el miércoles 2 de octubre y el viernes 4 de octubre de 2019. NOAA - NHC
Ya ha decrecido en intensidad, pero sigue siendo un huracán de fuerza 2, y se va convirtiendo en una tormenta muy fuerte en su avance desde las Azores hacia el norte de Irlanda.

Un extraño recorrido

El camino de este huracán-tormenta tropical está siendo muy extraño. Lo normal es que estos fenómenos oceánicos y meteorológicos se desplacen con los vientos alisios hacia el oeste, hacia el Caribe.

Lorenzo, tras formarse al oeste de África, empezó a avanzar hacia el oeste siguiendo su trayectoria normal. Pero entre su posición y el Caribe había otra tormenta tropical, no tan intensa, que actuaba de tapón. Los vientos en altura, al sur del chorro polar, comenzaron el día 27 a empujar la parte alta del huracán hacia el este. La combinación de su giro y esos vientos en altura (cizalla) lo han ido llevando primero hacia el norte y desde Azores hacia Irlanda.

Al ir ascendiendo en latitud, la temperatura del mar bajo del huracán ya no es tan alta, y el huracán ya no tiene tanto calor para mantener su energía, y se debilita. Sin embargo, en su trayectoria hacia el noreste conducida por el chorro polar, Lorenzo pasa por encima de la Corriente del Golfo, que le proporciona algo más de combustible, lo que lo mantiene como tormenta intensa hasta alcanzar la latitud de Irlanda.


Vorticidad atmosférica a 5 000 metros de altura. Lorenzo es el punto rojo oscuro del centro y bajo de la figura. GRADS/COLAprovista por el autor.

No tocará España


Lorenzo es un caso raro. No es una consecuencia directa del cambio climático. Pero cambio climático significa un cambio en la trayectoria de los vientos, en los meandros del chorro polar, en la temperatura de la superficie del océano.

En los años pasados hemos tenido minihuracanes en el Mediterráneo: no llegan a huracanes, pues este mar es muy pequeño, y en su movimiento al huracán no le da tiempo a cargar el vapor de agua necesario. Además, enseguida llegan a tierra, en donde ya no reciben más vapor de agua.

Pero en los próximos años veremos más tormentas tropicales convertidas en huracanes de fuerza 2 a fuerza 5 acercándose a las costas españolas. Lo veremos porque lo que no estamos viendo es una disminución de las emisiones de CO₂.

Un mar cada vez más caliente, y un chorro polar con meandros cada vez más fuertes representan una combinación peligrosa.The Conversation

Antonio Ruiz de Elvira Serra, Catedrático de Física Aplicada, Universidad de Alcalá
Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.

miércoles, 25 de septiembre de 2019

Saturno está perdiendo sus anillos a alta velocidad

Basado en artículo de NASA

Nueva investigación de la NASA confirma que Saturno está perdiendo sus distinguidos anillos a la máxima velocidad estimada desde hace unas décadas por las observaciones de las naves Voyager 1 y 2. Los anillos están siendo halados hacia el planeta por la gravedad como una lluvia de partículas de hielo bajo la influencia del campo magnético de Saturno.

Los anillos de Saturno son principalmente pedazos de agua congelada (hielo) con ligera contaminación de hidrocarburos que varían en tamaño desde granitos tamaño arena fina hasta rocas de varios metros de ancho. Las partículas del anillo están atrapadas en equilibrio entre las dos fuerzas de atracción de la gravedad de Saturno, que quiere traerlas de vuelta al planeta, y la velocidad orbital, que quiere arrojarlos hacia el espacio.

Imagen de Saturno del 20 de Junio, 2019 por
el telescopio espacial Hubble. Fuente: NASA
James O’Donoghue del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de NASA e investigador principal de un artículo nuevo publicado en la revista Icarus (Abril 2019, v.322: 251-260) estima “ … que esta lluvia de los anillos drena una cantidad de productos acuosos que llenarían una piscina olímpica en media hora”. Esta velocidad de pérdida de material sugiere que los anillos pudieran dejar de existir en menos de 100 millones de años. Lo cual es un tiempo relativamente corto, comparado a la edad de Saturno de más de 4 mil millones de años.

Las partículas más pequeñas de los anillos pueden cargarse eléctricamente por la luz ultravioleta del Sol o por nubes de plasma que resultan del bombardeo a los anillos por micro-meteoroides. Cuando esto sucede, las partículas cargadas sienten la atracción del campo magnético de Saturno, que se curva hacia el interior del planeta en los anillos de Saturno atravesando a estos. En algunas partes de los anillos, una vez cargados, el equilibrio de fuerzas en estas pequeñas partículas cambia drásticamente, y la gravedad de Saturno los atrae a lo largo de las líneas del campo magnético hacia la atmósfera superior.

Observaciones de los diferentes instrumentos
 de la nave espacial Cassini.  En la imagen
se muestran unas líneas curvas alrededor
del planeta que representan el campo magnético. Observar que estas
líneas atraviesan los anillos. Fuente: NASA.

Una vez en la atmósfera superior, las partículas heladas de los anillos se evaporan y el agua puede reaccionar químicamente con la ionosfera de Saturno. Un resultado de estas reacciones es un aumento en la vida de partículas efímeras cargadas llamadas “Hidrógeno molecular protonado” o H3+, compuestas de tres protones y dos electrones. Cuando absorben energía del sol, los iones H3+ brillan en luz infrarroja, y esto ha sido observado por el equipo de O’Donoghue usando instrumentos especiales con el telescopio Keck en Mauna Kea, Hawaii. Sus observaciones revelaron bandas brillantes de este ion en los hemisferios norte y sur de Saturno, done las líneas del campo magnético que atraviesan los anillos entran en el planeta.

Por mucho tiempo los científicos se han preguntado si Saturno fue formado con los anillos, o si éstos fueron adquiridos por el planeta luego en su vida. Estas nuevas observaciones indican que el último escenario es más posible, pues es poco probable que los anillos sean más viejos de 100 millones de años. O’Donoghue agrega que “en cierta forma somos afortunados en poder ver esos anillos espectaculares en Saturno. Y además nos perdimos de ver anillos gigantes en los sistemas de Júpiter, Urano y Neptuno, los cuales tiene, actualmente unos anillos muy pequeños”.

Actualmente, el equipo de NASA está interesado en examinar como la lluvia de los anillos cambia en las diferentes estaciones de Saturno. Según el planeta progresa en su órbita de 20.4 años, los anillos están expuestos al Sol en diferentes posiciones e intensidades. Como la luz ultravioleta del Sol es la que carga los granitos de hielo y los hace responder al campo magnético de Saturno, la variación en la exposición a la luz del Sol debe cambiar la magnitud de la lluvia.

Artículos relacionados:

The Limited Reign of Saturn's Rings.

Chemical interactions between Saturn’s atmosphere and its rings

jueves, 12 de septiembre de 2019

Extremo sistema binario de enanas blancas

Por Manuel Pichardo Marcano

En un período de tan sólo 7 minutos, menos de lo que tarda la luz en viajar desde el Sol hasta la tierra, dos estrellas enanas blancas (estrellas con masa comparable a la del Sol pero contenida en aproximadamente el radio de la tierra) se orbitan una alrededor de la otra. Este extremo sistema binario es tan compacto que todo el sistema cabe dentro del diámetro de Saturno.

Imagen artística del sistema binario de estrellas enanas blancas.
Crédito de imagen: Caltech/IPAC/R. Hurt
El sistema, denominado ZTF J1539 + 5027, fue reportado este año por un grupo de científicos liderados por Kevin B. Burdge del Instituto de Tecnología de California publicado en la revista científica Nature. ZTF J1539 + 5027 fue detectado por el sondeo astronómico Zwicky Transient Facility (ZTF), realizado en el observatorio Palomar en el estado de California de los Estados Unidos. Cada noche el observatorio sondea el cielo nocturno con alta cadencia en búsqueda de objetos variables y transitorios. Entre la clase de objetos variables que detecta el sondeo ZFT cada noche se incluyen las supernovas y las estrellas binarias eclipsantes, como ZTFJ1539 + 5027. Este sistema es un caso extremo de binarias eclipsantes que espera ser detectado no sólo en el espectro de luz visible, pero también a través de sus emisiones de ondas gravitacionales por la futura misión espacial LISA. LISA es un proyecto conjunto de la NASA y la agencia espacial europea con fecha de lanzamiento previsto para el 2034.

A medida que el sistema emite ondas gravitacionales, su órbita decae y disminuye su periodo orbital. Este decaimiento pudo ser medido por los científicos involucrados en la investigación, confirmando así, una vez más, las predicciones de la teoría general de la relatividad de Einstein. Las enanas blancas se seguirán orbitando y acercando la una a la otra por unos 130,000 años más hasta llegar a un periodo de tan solo 5 minutos. A este corto período las estrellas estarán tan cerca que es posible que una comience a tomar materia de la estrella compañera, un proceso llamado "acreción".
Representación artística del par de estrellas enanas
blancas  ZTF J1530+5027. Fuente foto:  ZTF website.


El sondeo ZFT sigue observando el cielo en busca de sistema binarios extremos como este que servirán como fuentes de verificación para la futura misión LISA.

jueves, 29 de agosto de 2019

Julio 2019 fue el mes más caliente en la historia del planeta

Basado en artículo de NOAA. Agosto 15, 2019
Image by Photocurry from Pixabay



Récords de temperaturas altas en todo el planeta han ocurrido este año, con un calor sin precedente este pasado Julio.  Además, las altas temperaturas han ayudado a disminuir las capas de hielo de la Antártica y el Ártico a niveles históricamente bajos.

mapa de percentiles de temperatura en julio 2019 en océano y tierra
Percentiles de temperatura en Julio 2019 en el océano y tierra
Centro Nacional de información Ambiental de NOAA
Climatológicamente, el mes de Julio es el mes más caliente del año. Este año la temperatura global promedio, en Julio  fue 0.95 °C mas alta que el promedio de 15.7 °C, lo cual hace este Julio el más caliente en los 140 años de récords. El año 2016 tuvo el récord anterior de calor en Julio. Además, nueve de los diez julios más calientes han ocurrido desde el año 2005, y los últimos 5 años han sido los cinco más calientes en récord.

Como puede verse en el mapa, las temperaturas cálidas más notables se presentaron a través de Alaska, Europa central, norte y suroeste de Asia, y partes de África y Australia. en algunos de estos lugares la temperatura del mes de Julio fueron hasta 2 °C más calientes que el promedio!  Mientras que temperaturas menos calientes que el promedio se observaron en partes de Escandinavia y este y oeste de Rusia.

En general, la temperatura del planeta es alrededor de 0.9 °C más alta que desde el siglo anterior, debido mayormente al aumento de emisión de dióxido de carbono por los humanos.

Extensión de la capa marina de  hielo del Ártico y Antártica.  La linea roja muestra
el tamaño promedio y las zonas blancas muestran la cobertura de hielo actual.
 Fuente: NOOA.
Estas altas temperaturas han ayudado a derretir las capas de hielo de los polos a una velocidad sin precedente.  El hielo Ártico tuvo un récord bajo en Julio al ser 19.8% por debajo del tamaño promedio.  La cobertura de la capa de hielo marino de la Antártica fue 4.3% debajo del promedio de los años 1981-2010, lo cual lo hace, también, el menor tamaño en los 41 años de récord.  Durante Julio 2019, el hielo marino se derritió a una velocidad promedio de 105,671 kilómetros cuadrados por día!

El calentamiento global es real.  "La evidencia es inequívoca", reporta el Panel Inter-gubernamental de Cambio Climático. Es posible que en una región en particular, un año particular, no se observe variación significativa.  Pero hay que recordar que el clima es mucho mas grande que un año y una región.  Son efectos que afectan el planeta entero y ya existen suficiente datos para demostrar su existencia y el papel de los humanos en este fenómeno.  Lamentablemente, políticos e incrédulos se han dado a la tarea de distribuir información errónea sobre el cambio climático.  Es la función de la comunidad científica seguir difundiendo las últimas investigaciones para informar mejor a los ciudadanos del planeta Tierra.