Impresionante sobrevuelo de Cassini entre los géiseres de Encélado

En poco más de un año se cumplirán dos décadas desde su lanzamiento y hemos de reconocer que se nos están acabando los adjetivos grandilocuentes para calificar la increíble labor que la Sonda Cassini está realizando en las proximidades del gran Saturno. Una pequeña nave que casi a diario nos sorprende con toneladas de datos e imágenes fascinantes procedentes de una de las regiones más interesantes de nuestro Sistema Solar.

No obstante, de las miles de fotografías que Cassini nos ha enviado durante todo este tiempo, las que se han publicado en esta última semana son especiales por varios motivos. En primer lugar porque nos ofrecen una vista privilegiada de la superficie y sobre todo de los géiseres de Encélado, y en segundo porque con este sobrevuelo Cassini se convierte en la primera sonda que atraviesa materialmente los chorros de material que la luna de Saturno expulsa por esos geiseres.

Desde el fugaz paso de las sondas Voyager por el sistema de lunas de Saturno allá por los años ’80 los científicos intuían la existencia de grandes géiseres en Encélado, sin embargo no pudimos confirmarlos realmente hasta la llegada de Cassini, así que resulta muy conveniente que haya sido esta misma sonda la primera en atravesarlos directamente en un sobrevuelo a tan solo 49 kilómetros de distancia de la superficie de la luna.

Encélado es uno de los destinos más codiciados por cualquier científico, en especial por los astrobiólogos, por ser uno de los lugares del Sistema Solar con más elementos de interés para la búsqueda de vida.

Gracias a los datos recogidos por la sonda hace 8 años conocimos el origen de estos géiseres en el hemisferio sur de Encélado: Proceden de grandes fracturas en la superficie helada del satélite que, por su forma, son conocidos como “Rayas de tigre”

Hace tan solo unas semanas, en septiembre de este mismo año, la noticia volvía a saltar en Encélado ya que NASA, analizando los datos más recientes de Cassini, confirmaba que bajo la gélida costra blanca superficial, esta luna de Saturno escondía un gigantesco océano global que se extiende por todo el interior de Encélado.

El material de esa gran capa líquida interna escapa a través de las fracturas en su superficie y forma grandes chorros que se alzan a cientos de kilómetros de altura. Cassini ha atravesado esta semana estos géiseres y ha recogido datos sobre la composición de los materiales expulsados que no solo contienen agua sino también elementos orgánicos como metano o dióxido de carbono.

Lamentablemente Cassini no cuenta con los instrumentos necesarios para determinar si estos compuestos orgánicos son de origen geológico o biológico (la sonda no fue ideada para esa tarea) por lo que cada vez se hace más interesante el diseñar una misión específica para Encélado.

Ondas misteriosas hacen carreras en un disco de formación de planetas

Usando imágenes del Very Large Telescope de ESO y del telescopio espacial Hubble de la NASA y la ESA, los astrónomos han descubierto estructuras nunca antes vistas en un disco de polvo alrededor de una estrella cercana. Las veloces formas parecidas a ondas detectadas en el disco de la estrella AU Microscopii, no se parecen a nada que se haya visto, o incluso predicho, con anterioridad. El origen y la naturaleza de este fenómeno suponen un nuevo misterio que los astrónomos deberán resolver. Los resultados se publican en la revista Nature el 8 de octubre de 2015.

AU Microscopii, o AU Mic, para abreviar, es una joven estrella cercana rodeada por un gran disco de polvo. Estudiar estos discos de desechos pueden proporcionar valiosas pistas acerca de cómo se crean los planetas, ya que estos se forman en estos discos.

Los astrónomos han estado buscando cualquier cosa que sugiriera la presencia de zonas grumosas o deformadas en el disco de AU Mic, ya que tales signos pueden indicarnos  la ubicación de posibles planetas. Y en 2014, gracias a las capacidades del nuevo instrumento SPHERE de ESO (instalado en el Very Large Telescope), con gran capacidad para hacer imágenes de alto contraste, descubrieron algo insólito.

"Nuestras observaciones han mostrado algo inesperado," explica Anthony Boccaletti del Observatorio de París (Francia), autor principal del artículo científico. "Las imágenes de SPHERE muestran un conjunto de características inexplicables en el disco que tienen una estructura en forma de arco o de onda, algo totalmente diferente a todo lo que se había observado antes".

Las nuevas imágenes muestran cinco arcos en forma de onda a distancias diferentes de la estrella, que recuerdan a ondas en el agua. Tras detectar este fenómeno en los datos de SPHERE, el equipo recurrió a imágenes anteriores del disco tomadas en 2010 y 2011 por el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, para ver si también era visible en ellas. No sólo fueron capaces de identificar las ondas en las anteriores imágenes del Hubble, sino que también descubrieron que había cambiado con el tiempo. Resulta que estas ondas se mueven, ¡y muy rápido!

"Reprocesamos imágenes de los datos de Hubble y al final obtuvimos información  suficiente como para seguir el movimiento de este extraño fenómeno durante un período de cuatro años”, explica el miembro del equipo Christian Thalmann (ETH Zúrich, Suiza). “Haciendo esto, descubrimos que los arcos se están alejando de la  estrella ¡a velocidades de hasta  40.000 kilómetros por hora!”.

Las ondas más alejadas de la estrella parecen moverse más rápidamente que las que están más cerca. Al menos tres de las formas de arco se están moviendo tan rápido que bien podría estar escapando de la atracción gravitatoria de la estrella. Unas velocidades tan altas descartan la posibilidad de que se trate de un fenómeno característico de un disco convencional causado por objetos, como planetas, que perturban el material del disco mientras que orbitan la estrella. Debe haber habido algo más involucrado para generar esa velocidad en las ondas y hacer que se muevan tan rápidamente, lo que significa que son una señal de algo verdaderamente inusual.

"Todo lo relacionado con este hallazgo es bastante sorprendente", comenta el coautor Carol Grady, de Eureka Scientific (EE.UU.). "Y dado que nada de esto ha sido observado o predicho teóricamente con anterioridad,  sólo podemos hacer hipótesis sobre de qué se trata, qué estamos viendo y cómo surgió”.

El equipo no puede decir con certeza qué causó estas misteriosas ondas alrededor de la estrella. Pero han considerado y descartado una serie de fenómenos para explicarlo, incluyendo la colisión de dos objetos raros y masivos parecidos a asteroides liberando grandes cantidades de polvo y ondas espirales provocadas por inestabilidades en la gravedad del sistema.

Pero hay otras ideas que han tenido en cuenta y que parecen ser más prometedoras.

“Una explicación para la extraña estructura las relaciona con las llamaradas de la estrella. AU Mic es una estrella con alta actividad en cuanto a fulguraciones — a menudo desprende enormes y repentinas ráfagas de energía desde o cerca de su superficie”, explica el autor Glenn Schneider, del Observatorio de Steward (EE.UU.). "Una de esas llamaradas quizás pudo haber disparado algo en uno de los planetas — si es que hay planetas —, como una extracción violenta de material que ahora podría estar propagándose a través del disco, propulsado por la fuerza de la llamarada”.

"Es muy satisfactorio que SPHERE haya demostrado para ser muy capaz en el estudio de discos como este en su primer año de operación," añade Jean-Luc Beuzit, coautor del nuevo estudio que también dirigió el desarrollo del instrumento SPHERE.

El equipo planea seguir observando el sistema AU Mic con SPHERE y otras instalaciones, incluyendo ALMA, para tratar de entender qué está sucediendo. Pero, por ahora, estas curiosas ondas siguen siendo un misterio sin resolver.

Cómo el pato obtuvo su cuello: Rápidos cambios de temperatura de su auto-sombreado puede explicar la inusual actividad y forma de 67P

Cuando Rosetta se acercó al cometa Churyumov-Gerasimenko el verano pasado, su forma y actividad fueron sorprendentes. Se veía como dos cometas soldados por un pequeño cuello. Peor sorprendente fue también para los investigadores del cometa que la actividad parecía originarse dentro de su cuello.

Aquí está la razón de tal sorpresa. La animación fue producida para la selección del sitio de aterrizaje de Philae, y muestra como la superficie del cometa estaba de día en ese momento. Las áreas rojas son continuamente iluminadas, así que son calientes. La actividad del cometa tiene que ver con materiales volátiles (especialmente hielos como agua y monóxiodo de carbono) siendo calentados y sublimados. Y hasta ahora las regiones más calientes del cometa - sus dos polos, un área amplia en cada lóbulo - no está haciendo jets como las áreas del cuello lo hacen. ¿Qué da?

Animación del cometa

Un nuevo paper publicado en The Astrophisical Journal por Victor Alí-Lagoa, Marco Delbo' y Guy Libourel, presenta una posible explicación. Ests científicos trabajan en modelos termofísicos - usan física para examinar cómo cambios en la temperatura se propagan por los materiales del sistema solar, e investigan qué les pasa a esos materiales a medida que su temperatura cambia.

Se preguntaron si la inusual forma del cometa podía tener algún efecto en las temperaturas registradas de un lugar a otro en su superficie. Tomaron un modelo del cometa rotando y miraron como las temperaturas de su superficie cambian a medida que sombras se proyectan en su superficie en otras partes, o reflejan la luz a zonas sombreadas, por cuatro diferentes fechas. En su modelo, encontraron que mientras el área del cuello no experimenta las temperaturas más extremas, si experimenta los cambios más extremos, donde superficies que se "hornean" bajo la luz del Sol son repentinamente sumergidas en profundas sombras, y repentinamente iluminadas nuevamente. En los dos lóbulos del cometa,  los cambios de temperatura suceden a solo unos kelvin por minuto; en la región del cuello, puede cambiar en más de 30 Kelvin por minuto.  Aquí hay uno de sus resultados del modelo - observa como ese cuello se enciende! Los lugares del cometa donde los cambios en la temperatura son más rápidos, se relacionan bien con las posiciones observadas de los jets.

¿Por qué importa el cambio de temperatura? en trabajos anteriores, Delbo' y Libourel y otros trabajadores exploraron cómo los cambios en la tempreatura causan fisuras. cambios de temperatura más rápidos producen más estrés y agrietamientos más rápidos. Grietas en un cometa pueden exponer material volátil que estaba previamente protegido del vacío del espacio. la exposición del material podría no suceder instantáneamente, pero una superficie agrietada se erosiona más rápido, así grietas acumuladas pueden romperse al pasar por el perihelio. Los autores explican: "En este caso, el hielo sería progresivamente expuesto en las partes cóncavas y estaría disponible para la sublimación cuando las temperaturas se incrementaran lo suficiente a medida que el cometa se acerque al perihelio otra vez."

Si es verdad, este escenario de agrietamiento térmico también podría explicar la forma de los lóbulos del cometa. Una pequeña concavidad inicial en la superficie - tal vez un cráter de impacto - pudo, con el tiempo, a través de la retroalimentación positiva, haber tomado la forma de un cuello que bisecta al cometa. Los autores pasan a especular que "el rápido agrietamiento térmico en las concavidades también podría explicar por qué se ha detectado hielo de agua en asteroides (24) Themis y (67) Cibeles (Campins et al 2010;. Licandro et al 2011) a distancias heliocéntricas en la que no se espera que el hielo de agua sea estable", y que el proceso puede ser bastante común en los pequeños cuerpos en el sistema solar.

Yo llevaré la especulación un poco más lejos: si un mecanismo de retroalimentación positiva ha hecho un mundo de dos lóbulos de uno solo, seguramente continuará hasta que se rompa el cometa en la mitad. Si el mecanismo es común en los pequeños cuerpos ricos en hielo, como sugieren los autores, me pregunto si esta es una manera muy rápida de desintegrarlos: golpear a tu cometa o asteroide rico en hielo con un objeto bastante grande para crear una concavidad, a continuación, ver la concavidad crecer hasta que se corta la cosa en dos, cada una de las piezas resultantes son mucho más pequeñas que el original. Es una maravilla que tengamos pequeños  mundo helados más por visitar!

Emily Lakdawalla
Planetary Society

Plutón y Nitrógeno: ¿Por qué tanto gas?

Plutón tiene bastante nitrógeno, como ha sido revelado en las recientes exploraciones de New Horizons de la NASA. Hay tanto nitrógeno atmosférico en este planeta enano que cientos de toneladas escapan al espacio cada hora, como señaló un comunicado.

Investigadores en el Southwest Research Institute en San Antonio, trabajando en colaboración con la NASA, querían saber donde se originaba todo el nitrógeno. Su publicación en esto fue aceptada para la publicación por la revista "Astrophysical Journal Letters."

"Más nitrógeno tiene que venir de alguna parte para abastecer tanto el hielo de nitrógeno que se mueve alrededor de la superficie de Plutón en ciclos estacionales, y el nitrógeno que se escapa de la parte superior de la atmósfera como resultado del calentamiento por la luz ultravioleta del Sol", dijo Dr. Kelsi Singer, coautor del estudio e investigador en SwRI, en el comunicado.

Los científicos observaron algunas posibilidades para el suministro de nitrógeno - cometas que entregan el gas a la superficie del planeta enano; cometas que hacen cráteres y excavan hasta el nitrógeno; cráteres exponiendo suficiente superficie para perforar a través de depósitos superficiales y los construyen con el tiempo, según el comunicado.

Ninguno parecía suministrar suficiente nitrógeno para adaptarse a la situación de Plutón. El científico cree, sin embargo, que la actividad geológica en el planeta enano está trayendo nitrógeno desde el interior de Plutón, señaló el comunicado.

Si bien se presentó la publicación antes de que fuesen reveladas nuevas imágenes de Plutón, esas nuevas imágenes muestran lo que parece ser el aumento de calor por debajo de la superficie del planeta, con la materia oscura que parecía recoger o brotan entre los segmentos de la corteza, de acuerdo el comunicado.

"Nuestra predicción pre-sobrevuelo, hecha cuando presentamos la publicación, es que es más probable que Plutón se abastezca activamente de nitrógeno desde su interior a su superficie, lo que posiblemente significa la presencia de géiseres en curso o criovolcanismo," dijo el Dr. Alan Stern, del SwRI, en el comunicado. "A medida que los datos de New Horizons entra, vamos a estar muy interesados en ver si esto resulta cierto."

Espectaculares nuevas fotos de PLutón y video de vuelo

El video de vuelo simulado de Norgay Montes (Montañas Norgay) y Sputnik Planum (Llanura Sputnik) de Plutón, fue creado a partir de las imágenes de mayor cercanía de New Horizons. Norgay Montes ha sido informalmente nombrado por Tenzing Norgay, uno de los primeros 2 humanos en alcanzar la cumbre del Monte Everest. Sputnik Planum es informalmente nombrado for el primer satélite artificial de la Tierra.

Video: https://youtu.be/ydU-YrG_INk

"Creo que el Sistema Solar guardó lo mejor para el final," dijo Alan Stern, investigador principal para la Misión New Horizons en un conferencia de prensa esta tarde. La nave está a un poco más de 2 millones de millas sobre el planeta enano, en gran condición y enviando imágenes y datos.

Uno de los descubrimientos más asombrosos viene directo del "corazón de Plutón," esa gran, pálida llanura con forma de corazón ahora apodada Tombaugh Regio por el descubridor de Plutón, Clyde Tombaugh. VIstas con acercamiento muestran heladas llanuras completamente carentes de cráteres, implicando una corta edad para la superficie - en el rango de los 100 millones de años o menos. 

Llanuras de Plutón se dividen en polígonos separados por valles, algunos de los cuales están alineados con materiales oscuros. Los miembros del equipo especularon que el material burbujeando desde debajo de la superficie a través de la convección - al igual que el agua se calienta en una olla viene a un hervor o gotas de cera en una lámpara de lava - podría haber construido montículos de hielo. O eso, o que podría ser "grietas de barro" creadas cuando la superficie de Plutón se contrajo. O algo completamente distinto!

Otro descubrimiento se refiere a las rayas oscuras vistas más al norte en el Sputnik Planum. Se ven como material soplado por vientos plutonianos o windstreaks. Quizás materiales orgánicos oscuros a la deriva hacia abajo desde la atmósfera fueron formadas por los vientos de Plutón, que se estiman soplan en torno a 7 millas por hora. Una hipótesis alternativa es que estamos viendo las consecuencias de volcanes activos en este pequeño mundo similares a los vistos en la luna de Neptuno Tritón.

La leve gravedad de Plutón significa que es probable que poco a poco ha estado perdiendo su atmósfera durante mucho tiempo. La luz del sol evapora el nitrógeno y otros hielos en su superficie, que luego se convierten en parte de la atmósfera. Las moléculas y los átomos están siempre en movimiento y con poca gravedad a reinar en ellos,  pueden filtrarse en el espacio exterior. Incluso antes de que eso ocurra, la luz ultravioleta del sol puede ionizar o electrificar las moléculas. Una vez ionizadas, el viento solar del Sol puede recogerlos y arrastrarlos hacia atrás en una cola.

Y, en efecto, Plutón parece tener una cola de nitrógeno. Los gases más pesados como el metano no se pierden tan fácilmente al espacio, pero cuando es tocado por los rayos UV pueden transformarse en moléculas más grandes que se desplazan lentamente hacia zonas de la superficie de Plutón y la cubren de material viscoso oscuro congelado

Científicos de la misión todavía están confundidos en cuanto a donde consiguió Plutón el calor necesario para reelaborar su paisaje en montículos, llanuras heladas y cordilleras. Una posibilidad - el planeta tiene un océano debajo de su corteza helada que se enfría lentamente a lo largo de la vida útil del sistema solar, liberando calor que derritió hielos anteriores y construyó nuevas formas de relieve.

Galaxia gigante aún en expansión

Nuevas observaciones realizadas con el Very Large Telescope de ESO han revelado que la galaxia elíptica gigante Messier 87 ha absorbido la totalidad de una galaxia de tamaño medio en los últimos mil millones de años. Por primera vez, un equipo de astrónomos ha sido capaz de realizar un seguimiento de los movimientos de 300 nebulosas planetarias de gran brillo, lo que permitió encontrar evidencia clara de este evento, además de evidencia del exceso de luz proveniente de los restos de la totalmente malograda víctima.

Los astrónomos piensan que las galaxias crecen al absorber otras de menor tamaño. Sin embargo, la evidencia no suele ser fácil de ver (así como los restos del agua arrojada de un vaso a un estanque se diluirán rápidamente en el agua contenida en el estanque, las estrellas de la galaxia que está siendo atraída se fusionan con las muy similares estrellas de la galaxia de mayor tamaño sin dejar rastro alguno).

Pero ahora, un equipo de astrónomos liderados por la estudiante de doctorado Alessia Longobardi en el Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Alemania, ha empleado una ingeniosa táctica observacional para demostrar claramente que la gigante galaxia elíptica cercana, Messier 87, se fusionó con una galaxia más pequeña en los últimos mil millones de años.

"Este resultado demuestra de manera directa que las grandes y luminosas estructuras del Universo siguen creciendo de forma sustancial (¡las galaxias todavía no terminan!)" dice Alessia Longobardi. "Un gran sector del halo exterior de Messier 87 es ahora dos veces más brillante que lo que sería si la colisión no hubiese ocurrido".

Messier 87 se encuentra en el centro del cúmulo de galaxias de Virgo. Es una enorme acumulación de estrellas con una masa total de más de un millón de millones de veces la del Sol, situada a unos 50 millones de años luz de distancia.

En lugar de tratar de observar todas las estrellas de Messier 87 (literalmente hay miles de millones y son demasiado débiles y numerosas para estudiarlas de manera individual), el equipo analizó las nebulosas planetarias, capas brillantes que rodean a las estrellas en su última etapa de vida. Debido a que estos objetos brillan muy intensamente en un tono específico de verde aguamarina, pueden distinguirse de las estrellas circundantes. La observación cuidadosa de la luz que emiten las nebulosas empleando un poderoso espectrógrafo también puede develar sus movimientos.

Así como el agua de un vaso no es visible una vez vertida al estanque (pero puede haber causado ondas y otras alteraciones que es posible observar si existen partículas de lodo en el agua), los movimientos de las nebulosas planetarias, medidos utilizando el espectrógrafo FLAMES, instalado en el Very Large Telescope, proporcionan pistas de la fusión acontecida.

"¡Estamos siendo testigos de un reciente y único evento de acreción en donde una galaxia de tamaño medio colapsó en el centro de Messier 87, y como consecuencia de las enormes mareas gravitacionales, sus estrellas se encuentran ahora esparcidas a lo largo de una región que es 100 veces más grande que la galaxia original!" agrega Ortwin Gerhard, jefe del grupo de dinámica del Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Alemania, y coautor del nuevo estudio".

El equipo también analizó muy cuidadosamente la distribución de la luz en las zonas exteriores de Messier 87 y encontró evidencia de la presencia de luz adicional procedente de las estrellas en la galaxia que fue atraída y alterada. Estas observaciones también han demostrado que la galaxia absorbida ha añadido estrellas más jóvenes y más azules a Messier 87, por lo que se cree que, antes de su fusión, era probablemente una galaxia espiral con actividad de formación estelar.

"Es muy emocionante poder identificar estrellas que han estado esparcidas a lo largo de cientos de miles de años luz en el halo de la galaxia (pero aún así ser capaz de ver, gracias a sus velocidades, que pertenecen a una misma estructura). Las verdosas nebulosas planetarias son la aguja en el pajar de las estrellas doradas. Pero estas raras "agujas" guardan los indicios de lo que ocurrió con las estrellas", concluye la coautora Magda Arnaboldi (ESO, Garching, Alemania).

Nave veterana de la NASA cercana a 60.000 vueltas alrededor de Marte, sin parar

La nave Mars Odyssey de la NASA va alcanzar el mayor hito el 23 de Junio, cuando complete su 60.000 órbita desde que llegó al Planeta Rojo en 2001.

Nombrada luego del bestseller "2001: Una Odisea del Espacio" de Arthur C. Clarke, Odyssey empezó a orbitar Marte hace casi 14 años, el 23 de Octubre de 2001. El 5 de Diciembre de 2010, se convirtió en la nave con más tiempo de funcionamiento jamás enviada a Marte, y contunúa teniendo el record.

Odysseya, que ha descubierto hielo de agua generalizado juesto bajo la superficie del Planeta Rojo, aún va fuerte, sirviendo como un clave relé de comunicaciones para los Rovers de la NASA y haciendo contribuciones a la ciencia planetaria.

 "Este hito orbital es una oportunidad de celebrar los logros de Odyssey," dijo Jim Green, director de Ciencia Planetaria de la NASA. "Odyssey seguirá ayudandoa sentar las bases para los primeros humanos en Marte en los 2030s a través de la iniciativa Viaje a Marte de la NASA ."

El hito de Odyssey es de 1.430.000.000 de kilómetros (cerca de 888.000.000 de millas). Además de los 460 millones de kilómetros recorridos en su viaje desde la Tierra hasta Marte, la nave es un vehículo de alto kilometraje como ningún otro, pero permanece en buena condición.

"La nave está en buen estado, con todos sus subsistemas funcionales y con suficiente propelente para aproximadamente 10 años más," dijo David Lehman, gerente del proyecto para Mars Odyssey en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en Pasadena, California.

Los mayores descubrimientos de Odyssey, empezaron en sus primeros meses de su misión primaria de dos años , con rayos gamma y medición de neutrones que indicaron abundancia de hielo de agua bajo la superficie en altas latitudes en Marte. El inesperado largo servicio de la nave ha habilitado logros tales como el completamiento de un mapa de la mayor resolución de Marte, y la observación de estaciones y cambios año tras año, tales como congelemiento y descongelamiento de dióxido de carbono.

A través de sus logros, la nave también ha ayudado a los preparativos de la  NASA para misiones humanas a Marte, monitoreando radiación en el ambiente alrededor del planeta via Experimento de Radiación Ambiental de Marte, desarrollado en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston.

Odyssey actualmente está completando un ajuste a la órbita que la posisionará para pasar sobre el terreno marciano iluminado por la luz de la mañana más que la luz de la tarde. En su órbita actual, la nave siempre vuela cerca de cada polo y junto con lo que es llamado "terminator." Terminator es una línea móvil, que rodea a Marte y pasa a través de cualquier punto en la superficie del planeta en el amanecer y en la puesta de sol desde la porción experimentando oscuridad, dividiendo día y noche. La posición de esta línea varía con el tiempo del día  y del año.

"Observaciones próximas se van a centrar en lo que está pasando en la atmósfera marciana en la mañana, tal como nubes, brumas y nieblas, y en heladas en la superficie que queman más tarde en el día," dijo Jeffrey Plaut, científico de Odyssey en JPL.

La deriva planificada a una órbita con luz de día se inició en 2012, se aceleró en 2014, y se completará con una maniobra en noviembre para fijar la sincronización de la órbita para que cada paso sobre el ecuador se produzca en el mismo momento del día.

"Hemos realizado muchas maniobras de órbita sobre la larga vida de esta misión, y vamos a utilizar esa experiencia que conduce al elegido para detener la deriva", dijo Steve Sanders, Odyssey ingeniero de la nave espacial en Lockheed Martin Space Systems en Denver.

Hasta la fecha, Thermal Emission Imaging System de Odyssey (THEMIS) ha cedido 208.240 imágenes en longitudes de onda de luz visible y 188.760 en longitudes de onda del infrarrojo térmico. Imágenes THEMIS son la base de los mapas mundiales de desarrollo y la identificación de algunos materiales de la superficie, tales como depósitos de sal de cloruro y el terreno rico en sílice. La imagen infrarroja también indica la rapidez con la que regiones de la superficie se enfrían durante la noche o se calientan en la luz del sol, diciendo a los investigadores cuan polvoriento o rocosa es el terreno.

El espectrómetro de Rayos Gamma (GRS) de tres instrumentos de Odyssey detectó gran cantidad de hidrógeno en el planeta - interpretado como hielo de agua oculta bajo la superficie. Este descubrimiento llevó a la NASA a enviar su Phoenix Mars Lander a una llanura ártica en Marte en 2008, donde se examinó el hielo de agua detectada por Odyssey. El espectrómetro también mapeó la distribución global de los elementos químicos esenciales, como el hierro y el potasio. La Universidad de Arizona, en Tucson, dirigió su desarrollo. Dos instrumentos GRS siguen activos: el detector de neutrones de alta energía del Instituto de Investigación Espacial de Rusia y el espectrómetro de neutrones de Los Alamos National Laboratories en Nuevo México.

Como un relé de comunicaciones para vehículos de exploración de Marte de la NASA, Odyssey ha transmitido a la Tierra más de 90 por ciento de los datos recibidos desde el rover Opportunity. Los planes futuros para Odyssey incluyen el trabajo de relé para landers de la NASA y la Agencia Espacial Europea que llegarán a Marte en 2016.

Odyssey lanzó el 7 de abril de 2001 desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral, Florida. JPL dirige el Proyecto Mars Odyssey para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA en Washington. Lockheed Martin construyó la nave espacial y colabora con el JPL en operaciones de la misión. Universidad del Estado de Arizona, Tempe, proporcionó y opera THEMIS.

La mejor evidencia observacional de la primera generación de estrellas del universo

Utilizando el Very Large Telescope de ESO, un equipo de astrónomos ha descubierto la galaxia más brillante encontrada hasta ahora en el universo temprano, hallando además evidencias de que, acechando en su interior, hay ejemplares de la primera generación de estrellas. Estos objetos masivos, brillantes y puramente teóricos hasta ahora, fueron los creadores de los primeros elementos pesados de la historia, los elementos necesarios para forjar las estrellas que nos rodean hoy en día, de los planetas que las orbitan y de la vida tal y como la conocemos. La galaxia recién descubierta, apodada CR7, es tres veces más brillante que la galaxia distante más brillante conocida hasta ahora.

Los astrónomos han teorizado durante mucho tiempo sobre la existencia de una primera generación de estrellas — conocida por los astrónomos como estrellas de población III — que nacieron del material primordial del Big Bang. Todos los elementos químicos más pesados (como oxígeno, nitrógeno, carbono y hierro, que son esenciales para la vida) se forjaron en el interior de las estrellas. Esto significa que las primeras estrellas debieron haberse formado a partir de los únicos elementos que existían antes de las estrellas: hidrógeno, helio y trazas de litio.

Estas estrellas de población III habrían sido enormes (varios cientos o incluso mil veces más masivas que el Sol ­— ardientes y efímeras —) y habrían acabado explotando como supernovas después de tan solo unos dos millones años. Pero hasta ahora la búsqueda de la prueba física de su existencia no había encontrado ninguna evidencia clara.

Un equipo dirigido por David Sobral, del Instituto de Astrofísica y Ciencias del Espacio, la Universidad de Lisboa (Portugal) y el Observatorio de Leiden (Países Bajos), ha utilizado el Very Large Telescope (VLT de ESO) para mirar hacia el universo antiguo, hacia un periodo conocido como reionización que tuvo lugar aproximadamente 800 millones de años después del Big Bang. En lugar de llevar a cabo un estudio profundo y limitado de un área pequeña del cielo, ampliaron su alcance para producir el sondeo más amplio de galaxias muy lejanas jamás elaborado.

Este amplio estudio se hizo utilizando el VLT con ayuda del Observatorio W. M. Keck y del telescopio Subaru, así como del Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA. El equipo descubrió — y confirmó — una serie de galaxias muy jóvenes asombrosamente brillantes. Una de ellas, bautizada como CR7, era un objeto excepcionalmente raro, sin duda la galaxia más brillante nunca observada en esa etapa en el universo. Con el descubrimiento de CR7 y de otras galaxias brillantes, el estudio ya suponía un éxito, pero una nueva revisión proporcionó más noticias emocionantes.

Los instrumentos X-shooter y SINFONI, instalados en el VLT, descubrieron en CR7 una potente emisión de helio ionizado pero — crucial y sorprendentemente — ninguna señal de elementos más pesados en una brillante zona de la galaxia. Esto significó que el equipo había descubierto la primera evidencia válida de la existencia de cúmulos de estrellas de población III que habían ionizado el gas dentro de una galaxia en el universo temprano.

"El descubrimiento desafiaba nuestras expectativas desde el principio", afirma David Sobral, "ya que no esperábamos encontrar una galaxia tan brillante. Entonces, al descubrir la naturaleza de CR7 paso a paso, comprendimos que no sólo habíamos descubierto la galaxia lejana más luminosa, sino que también nos dimos cuenta de que cumplía todas y cada una de las características esperadas de estrellas de población III. Esas estrellas fueron las que formaron los primeros átomos pesados que, en última instancia, nos ha permitido estar aquí. Realmente no hay nada más emocionante que esto".

Dentro de CR7 se encontraron cúmulos de estrellas más azules y un poco más rojas, indicando que la formación de estrellas de población III había tenido lugar por oleadas, tal y como se había predicho. Lo que el equipo observó de forma directa fue la última oleada de estrellas de población III, sugiriendo que tales estrellas deben ser más fáciles de encontrar de lo que se pensaba previamente: residen entre estrellas normales, en las galaxias más brillantes, no sólo en las galaxias más tempranas, más pequeñas y más tenues, que son tan débiles que son extremadamente difíciles de estudiar.

Jorryt Matthee, segundo autor del artículo, concluyó: "siempre me he preguntado de dónde venimos. Incluso siendo niño quería saber de dónde provienen los elementos: el calcio de mis huesos, el carbono de mis músculos, el hierro de mi sangre. Descubrí que estos se formaron primero en los inicios del universo, por la primera generación de estrellas. Con este notable descubrimiento estamos empezando a ver estos objetos por primera vez".

Está previsto llevar a cabo observaciones con el VLT, ALMA y el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA para confirmar, más allá de toda duda, que lo que se ha observado son estrellas de población III y buscar e identificar otros ejemplos.

La imagen más detallada jamás vista del universo distante

La campaña de base larga de ALMA ha producido una imagen de una galaxia lejana vista a través de una lente gravitatoria que alcanza un nivel de detalle impresionante. La imagen muestra una vista ampliada de las regiones de formación estelar de la galaxia, de un tipo que nunca se había visto antes a este nivel de detalle en una galaxia tan remota. Las nuevas observaciones son mucho más detalladas que las realizadas con el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA y revelan cúmulos de formación estelar en la galaxia equivalentes a versiones gigantes de la nebulosa de Orión.

La campaña de base larga de ALMA ha producido algunas observaciones sorprendentes, proporcionando información detallada sin precedentes sobre los habitantes del universo cercano y lejano. La campaña de observaciones, realizada a finales de 2014, tenía como objetivo una galaxia lejana conocida como SDP.81. La luz procedente de esta galaxia es víctima de un efecto cósmico conocido como lentes gravitacionales. Una gran galaxia que se encuentra entre SDP.81 y ALMA actúa como una lupa, deformando la luz de la galaxia más distante y creando un ejemplo casi perfecto de un fenómeno conocido como un anillo de Einstein.

Al menos seis grupos de científicos han analizado independientemente los datos del ALMA sobre SDP.81. Este frenesí de artículos de investigación ha dado a conocer gran cantidad de información sobre la galaxia, revelando detalles sobre su estructura, contenido, movimiento y otras características físicas.

ALMA actúa como un interferómetro. En otras palabras, el conjunto de antenas trabaja perfectamente sincronizado, recogiendo la luz como si de un único y enorme telescopio virtual se tratara. Como resultado, estas nuevas imágenes del SDP.81 tienen una resolución hasta 6 veces mayor que las tomadas en el infrarrojo con el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA.

Los sofisticados modelos elaborados por los astrónomos revelan estructuras del interior de SDP.81 que nunca antes habían sido observadas. Con forma de nubes polvorientas, se cree que se trata de repositorios gigantes de gas molecular frío — los lugares en los que nacen estrellas y planetas. Estos modelos fueron capaces de corregir la distorsión producida por la ampliación de la lupa gravitacional.

Como resultado, las observaciones de ALMA son tan precisas que los investigadores pueden ver cúmulos de formación de estrellas dentro de la galaxia de hasta un tamaño de 100 años-luz, lo que equivaldría a observar, en el universo distante, versiones gigantes de la nebulosa de Orión produciendo miles de estrellas nuevas. Esta es la primera vez que este fenómeno se ha visto a una distancia tan enorme.

"La imagen de la galaxia, reconstruida a partir de datos de ALMA, es espectacular," afirma Rob Ivison, coautor de dos de los artículos y Director de Ciencia de ESO. "La enorme superficie colectora de ALMA, la gran separación de sus antenas y la atmósfera estable sobre el desierto de Atacama nos permiten obtener imágenes y espectros con un nivel de detalle exquisito. Eso significa que obtenemos observaciones muy sensibles, así como información acerca de cómo avanzan las diferentes partes de la galaxia. Podemos ver cómo galaxias que se encuentran al otro extremo del universo se fusionan  y crean un gran número de estrellas. ¡Este es el tipo de cosas que me apasionan de mi trabajo!".

Usando la información espectral recopilada por ALMA, los astrónomos también han podido medir cómo gira la galaxia lejana y han estimado su masa. Los datos mostraron que el gas de esta galaxia es inestable: cúmulos de gas colapsan en el interior y, probablemente, se acabarán transformando en nuevas regiones gigantescas de formación estelar.

En particular, el modelado del efecto de lente también ha indicado la existencia de un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia de primer plano que hace de lupa. La parte central de SDP.81 es demasiado débil para ser detectada, lo cual lleva a la conclusión de que la galaxia en primer plano tiene un agujero negro supermasivo con más de 200–300 millones de veces la masa del Sol.

El número de artículos publicados usando tan sólo este conjunto de datos de ALMA demuestra el entusiasmo generado por el potencial de este conjunto de antenas de alta resolución y su gran capacidad colectora de luz. También muestra cómo ALMA permitirá a los astrónomos hacer más descubrimientos en los años venideros, respondiendo aún más preguntas sobre la naturaleza de las galaxias distantes.

Instrumento láser de Rover en Marte obtiene mejor visión

Pruebas en Marte han confirmado éxito de una reparación al sistema de enfoque autónomo del instrumento Química y Cámara (ChemCam) en el rover Curiosity de la NASA.

Este instrumento provee información acerca de la composición química de objetivos, destruyéndolos con pulsos de láser y tomando lecturas de un espectrómetro de las chispas inducidas. También, toma imágenes detalladas mediante un telescopio.

El tranajo de los miembros del equipo del instrumento en el Laboratorio Nacional de Los Alamos en Nuevo México, han producido un nuevo método de auto enfoque siguiendo la pérdida de uso de un pequeño láser que servía para enfocar el instrumento durante los primeros dos años de Curiosity en Marte.

"Sin este telémetro láser, el instrumento ChemCam fue algo ciego", dijo Roger Wiens, investigador principal  de ChemCam en Los Álamos. "El láser principal que crea destellos de plasma cuando se analiza rocas y suelos de hasta 25 pies [7,6 metros] desde el rover no se vio afectado, pero el análisis láser funciona solo cuando el telescopio que proyecta la luz láser hacia el objetivo está enfocado. "

Durante los últimos meses, el equipo ha hecho frente sin enfoque automático. Para cada objetivo, el instrumento ha tomado varias imágenes o múltiples análisis láser a diferentes distancias focales. Los datos fueron enviados a la Tierra para la selección imágenes en foco o análisis láser entre el conjunto.

La reparación requirió el envío de un nuevo software para ser instalado en el instrumento. Ahora toma varias imágenes y las utiliza para seleccionar autónomamente las posiciones de enfoque para las imágenes finales y los análisis láser enviados de vuelta a la Tierra.

"Creemos que vamos a tener realmente mejor calidad de imágenes y análisis con este nuevo software que el original", dijo Wiens.

La terrible belleza de Medusa

Utilizando el Very Large Telescope de ESO, en Chile, un equipo de astrónomos ha captado la imagen más detallada jamás tomada de la nebulosa Medusa. Las estrellas que se encuentran en el corazón de esta nebulosa ya iniciaron su transición hacia la jubilación, arrojando sus capas externas al espacio y formando esta colorida nube. La imagen augura el destino final del Sol, el cual, finalmente, también se convertirá en un objeto de este tipo.

El nombre de esta hermosa nebulosa planetaria proviene de una horrible criatura de la mitología griega: la gorgona Medusa. También es conocida como Sharpless 2-274 y se encuentra en la constelación de Géminis (los gemelos). La extensión de la Nebulosa Medusa es de, aproximadamente, cuatro años luz, y se encuentra a una distancia de unos 1.500 años luz. A pesar de su tamaño es extremadamente débil y difícil de observar.

Medusa era una criatura horrible con serpientes en lugar de cabellos. Estas serpientes estarían representadas por los filamentos serpentinos de gas brillante de esta nebulosa. El resplandor rojizo del hidrógeno y la emisión verde, más débil, del oxígeno en forma de gas, se extienden mucho más allá de esta imagen, formando en el cielo una figura en forma de media luna. La eyección de masa de las estrellas en esta etapa de su evolución suele ser intermitente, lo cual puede dar lugar a estas fascinantes estructuras dentro de las nebulosas planetarias.

Durante decenas de miles de años, los núcleos estelares de las nebulosas planetarias permanecen rodeados por nubes de gas espectacularmente coloridas. Luego, tras unos pocos miles de años, el gas se dispersa lentamente en su entorno. Esta es la última etapa de la transformación de estrellas como nuestro Sol antes de terminar su vida activa como enanas blancas. La etapa de nebulosa planetaria en la vida de una estrella es una pequeña fracción de su vida útil total — comparada con una vida humana, sería un breve instante, equiparable al tiempo que tarda un niño en hacer una burbuja de jabón y verla alejarse a la deriva.

La hostil radiación ultravioleta de la estrella muy caliente que se encuentra en el centro de la nebulosa, hace que los átomos del gas que se mueve hacia las zonas exteriores, pierdan sus electrones, dejando tras de sí un gas ionizado. Los colores característicos de este gas brillante pueden utilizarse para identificar objetos. En particular, la presencia de la luz verde procedente del oxígeno doblemente ionizado ([O III]) se utiliza como herramienta para detectar nebulosas planetarias. Mediante la aplicación de filtros adecuados, los astrónomos pueden aislar la radiación del gas brillante y hacer que las débiles nebulosas puedan discernirse mejor contra un fondo más oscuro.

Cuando se observó por primera vez la emisión verde del [O III]  de las nebulosas, los astrónomos creían haber descubierto un nuevo elemento, apodado nebulium. Más tarde, descubrieron que era simplemente una longitud de onda de radiación poco conocida procedente de la forma ionizada de un elemento conocido: el oxígeno.

La nebulosa también se conoce como Abell 21 (formalmente PN A66 21), ya que fue el astrónomo estadounidense George O. Abell quien descubrió este objeto en 1955. Durante algún tiempo, los científicos debatieron si la nube podría ser el remanente de una explosión de supernova. En la década de 1970, sin embargo, los investigadores fueron capaces de medir el movimiento y otras propiedades del material de la nube e identificarlo claramente como una nebulosa planetaria.

Esta imagen utiliza datos del instrumento FORS (FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph), instalado en el VLT, que fueron tomados como parte del programa Joyas Cósmicas de ESO.

Test de vibración de ExoMars 2016

Próxima nave espacial europea a Marte se ve sometida a pruebas de vibración en Thales Alenia Space, en Cannes, Francia, en preparación para su lanzamiento el próximo año.

El primer reto en la vida de trabajo de cualquier nave espacial es sobrevivir a la severa vibración  que se enfrenta durante el despegue. Colocándola en una mesa vibratoria simuladora de terremotos, permite realizar una simulación realista de las condiciones de lanzamiento.

La nave principal en forma de caja es ExoMars Traza Gas Orbiter (TGO), de la ESA, con paneles solares plegados y una antena principal de aislamiento con cubierta.

Encima de TGO está Schiaparelli, también conocida como el Módulo  Demostrador de entrada, Descenso y Aterrizaje de ExoMars (EDM), que se separará de su nave nodriza para aterrizar en la superficie marciana, poniendo a prueba las técnicas de descenso para el seguimiento del rover ExoMars, que se lanzará en 2018.

Después de realizar una fase de aerofrenado atmosférico durando aproximadamente un año, el TGO alcanzará su órbita científica y permanecerá dando vueltas alrededor de Marte para sacar fotografías de las características de la superficie y estudiar la composición de la atmósfera. Su principal objetivo es la búsqueda de evidencia de metano y otros gases atmosféricos trazas que podrían ser firmas de procesos biológicos o geológicos activos.

¿Hay vida en la luna de Saturno Enceladus?

Investigadores de ASU esperan trabajar con la NASA para descubrirlo.

La pequeña luna de Saturno Enceladus podría ofrecer la próxima mejor esperanza para encontrar vida en otra parte en nuestro Sistema Solar, dicen los astrobiólogos. Un artículo publicado en Forbes el 29 de Abril por Bruce Dorminey, titulado "NASA May Plumb For Signs Of Life In Enceladus' Plumes", discute dos potenciales misiones a Enceladus para tomar muestras de su geyser como columna de agua en erupción desde su superficie congelada.

Ambos misiones propuestas de NASA involucran investigadores de ASU.

La nave Cassini descubrió una columna de hielo en erupción desde un antiguo mar salado dentro de la luna Enceladus, y probó que contiene moléculas orgánicas. Estos factores, junto a la energía geotérmica de los satélites helados, hacen plausible la idea de que la vida existe en esta luna.

La primera misión propuesta, llamada ELF (Enceladus Life Finder), seguiría los pasos de Cassini, usando dos instrumentos de alta tecnología para medir la historia del océano, habitabilidad y estado biótico.

Los profesores de ASU, Ariel Anbar y Everett Shock, hacen la porción de ASU del equipo multi-institucional que diseñó la propuesta.

"Si realmente quieres mirar a algún lugar en el Sistema Solar y determinar si la vida puede surgir independientemente en cualquier cuerpo, entonces Enceladus es una gran apuesta," Anbar es citado en el artículo de Forbes.

Mientras geysers gigantes haciendo erupción sobre una superficie de hielo suena fascinante, astrobiólogos no esperan encontrar vida ahí. Es la tibia, agua líquida bajo la superficie lo que les interesa.

El artículo cita a Anbar diciendo, "No parece que algo este viviendo en las columnas, porque las partículas se congelan bastante rápido cuando son expuestas al espacio. Pero podrían haber cosas viviendo en los océanos que las columnas están mostrando."

La propuesta misión ELF haría uso de las capacidades de hoy, incluyendo espectrómetros de masa de muy alta resolución, rango, y eso podría medir indicadores químicos clave de cuan habitable el océano de Enceladus, como la temperatura, el PH y el estado de oxidación.

Por supuesto, la única forma de distinguir si la vida existe en la sub-superficie de Enceladus es tomando muestras de agua de océano - que es lo que la segunda misión propuesta, ELF, busca hacer.

Primer espectro de un exoplaneta realizado en el rango visible de la luz

Utilizando el instrumento HARPS, el cazador de planetas instalado en el Observatorio La Silla de ESO (en Chile), los astrónomos han hecho la primera detección directa del espectro de luz visible reflejada de un exoplaneta. Estas observaciones también revelaron nuevas propiedades de este objeto famoso, el primer exoplaneta descubierto alrededor de una estrella normal: 51 Pegasi b. El resultado promete un futuro emocionante para esta técnica, sobre todo por el advenimiento de la próxima generación de instrumentos como ESPRESSO, en el VLT, y de futuros telescopios como el E-ELT.

El exoplaneta 51 Pegasi b se encuentra a unos 50 años luz de la Tierra, en la constelación de Pegaso. Fue descubierto en 1995 y siempre será recordado como el primer exoplaneta confirmado orbitando una estrella ordinaria como el Sol. También es considerado el arquetipo de Júpiter caliente, un tipo de planetas que ahora se sabe que son relativamente comunes, similares a Júpiter en tamaño y masa, pero que orbitan mucho más cerca de su estrella madre.

Desde este descubrimiento que hizo historia se han confirmado más de 1.900 exoplanetas en 1.200 sistemas planetarios, pero, en el año del vigésimo aniversario de su descubrimiento, 51 Pegasi b vuelve a escena una vez más para proporcionar otro avance en el estudio de los exoplanetas.

El equipo que hizo esta nueva detección fue dirigido por Jorge Martins, del Instituto de Astrofísica y Ciencias del Espacio (IA) y la Universidad de Oporto (Portugal), quien actualmente es estudiante de doctorado en ESO en Chile. Utilizaron el instrumento HARPS, instalado en el Telescopio de 3,6 metros de ESO, en el Observatorio La Silla (Chile).

En la actualidad, el método más utilizado para examinar la atmósfera de un exoplaneta es observar el espectro de la estrella anfitriona a medida que se filtra a través de la atmósfera del planeta durante el tránsito (una técnica conocida como espectroscopía de transmisión). Un enfoque alternativo es observar el sistema cuando la estrella pasa por delante del planeta, lo que principalmente ofrece información sobre la temperatura de los exoplanetas.

La nueva técnica no depende de encontrar un tránsito planetario, por lo que potencialmente podría usarse para el estudio de muchos más exoplanetas. Permite detectar el espectro planetario directamente en luz visible, lo que significa que se pueden deducir diferentes características del planeta que son inaccesibles para otras técnicas.

El espectro de la estrella anfitriona se utiliza como una plantilla para guiar la búsqueda de una firma similar de luz que se espera se refleje en el planeta a medida que describe su órbita. Es una tarea sumamente difícil ya que los planetas son increíblemente débiles en comparación con sus deslumbrantes estrellas anfitrionas.

También es común que la señal del planeta pueda verse saturada por otros pequeños efectos y fuentes de ruido. Ante tal adversidad, el éxito de la técnica cuando se aplica a los datos de 51 Pegasi b recogidos por HARPS, proporciona una valiosísima prueba de concepto.

Jorge Martins explica: "este tipo de técnica de detección es de gran importancia científica, ya que permite medir la masa y la inclinación real de la órbita del planeta, esenciales para entender mejor todo el sistema. También nos permite estimar la reflectancia del planeta (o albedo), que puede utilizarse para inferir la composición tanto de la superficie como de la atmósfera del planeta".

Se ha descubierto que 51 Pegasi b tiene una masa de alrededor de la mitad de la de Júpiter y una órbita con una inclinación de cerca de nueve grados en dirección a la Tierra. El planeta también parece ser más grande que Júpiter en diámetro y  altamente reflectante. Estas son características típicas de un Júpiter caliente que está muy cerca de su estrella anfitriona y, por tanto, expuesto a su intensa luz.

HARPS ha sido esencial para el trabajo de este equipo, pero el hecho de que el resultado se obtuviese usando elTelescopio de 3,6 metros de ESO, que tiene un rango limitado de aplicación con esta técnica, es una noticia emocionante para los astrónomos. Los equipos de este tipo ya existentes van a ser superados por instrumentos mucho más avanzados instalados en telescopios más grandes, como el VLT (Very Large Telescope) y el futuro E-ELT (European Extremely Large Telescope, Telescopio Europeo Extremadamente Grande), ambos de ESO.

"Ahora esperamos con impaciencia la primera luz del espectrógrafo ESPRESSO, instalado en el VLT, para poder hacer estudios más detallados de este y otros sistemas planetarios," concluye Nuno Santos (del IA y la Universidad de Oporto), coautor del artículo.

Descubiertas moléculas orgánicas complejas en un joven sistema estelar

Por primera vez, un equipo de astrónomos ha detectado la presencia de moléculas orgánicas complejas (los componentes esenciales para la construcción de la vida) en un disco protoplanetario alrededor de una estrella joven. El descubrimiento, hecho con ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), reafirma que las condiciones que dieron lugar al nacimiento de la Tierra y el Sol no son únicas en el universo. Los resultados se publican en la revista Nature del 09 de abril de 2015.

Las nuevas observaciones de ALMA revelan que el disco protoplanetario que rodea a la joven estrella MWC 480 contiene grandes cantidades de cianuro de metilo (CH₃CN), una molécula compleja basada en el carbono. Hay suficiente cianuro de metilo alrededor de MWC 480 como para llenar todos los océanos de la Tierra.

Tanto esta molécula como su pariente más simple, el ácido cianhídrico (HCN), fueron encontradas en los fríos confines del disco recién formado de la estrella, en una región que los astrónomos creen análoga a la del cinturón de Kuiper — el reino de los planetesimales helados y de los cometas en nuestro propio Sistema Solar, más allá de Neptuno.

Los cometas conservan, desde el periodo en que se formaron los planetas, la información original de la química temprana del Sistema Solar. Se cree que los cometas y los asteroides del Sistema Solar exterior enriquecieron al joven planeta Tierra con agua y moléculas orgánicas, ayudando a preparar la etapa en la que se desarrollaría la vida primigenia.

"Los estudios de cometas y asteroides muestran que la nebulosa solar que generó al Sol y los planetas era rica en agua y compuestos orgánicos complejos", señala Karin Öberg, astrónoma del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica de Cambridge, Massachusetts (EE.UU.) y autora principal del nuevo artículo.

"Ahora tenemos aún más evidencias de que esta misma química existe en otras partes del universo, en las regiones que podrían formar sistemas solares no muy distintos al nuestro". Öberg señala que esto resulta especialmente interesante, dado que las moléculas que se encuentran en MWC 480 también se encuentran en concentraciones similares en los cometas del Sistema Solar.

La estrella MWC 480, que tiene aproximadamente dos veces la masa del Sol, está a unos 455 años luz, en la región de formación estelar de Tauro. Su disco circundante está en las primeras etapas de desarrollo — es decir, recientemente ha empezado a condensarse a partir de una fría y oscura nebulosa de gas y polvo. Estudios llevados a cabo con ALMA y otros telescopios han llegado a detectar signos evidentes de formación planetaria en este disco, aunque observaciones de mayor resolución podrían revelar estructuras similares a las de HL Tauri, que es de una edad similar.

Desde hace un tiempo, los astrónomos saben que las oscuras y frías nubes interestelares son eficientes fábricas de moléculas orgánicas complejas, incluyendo a un grupo de moléculas conocidas como cianuros. Los cianuros y, en concreto, el cianuro de metilo, son importantes porque contienen enlaces carbono–nitrógeno: estos enlaces son esenciales para la formación de los aminoácidos, son la base para la creación de las proteínas y constituyen los componentes esenciales para la construcción de la vida.

Sin embargo, hasta ahora no estaba muy claro si estas mismas moléculas orgánicas complejas se forman y sobreviven de forma habitual en el ambiente energético de un sistema solar recién conformado, donde los choques y la radiación pueden romper fácilmente los enlaces químicos.

Gracias a la notable capacidad de ALMA, los astrónomos han podido comprobar, en las últimas observaciones, que estas moléculas no sólo sobreviven, sino que prosperan.

Y lo más importante: las moléculas detectadas por ALMA son mucho más abundantes que las halladas en las nubes interestelares. Esto revela a los astrónomos que los discos protoplanetarios son muy eficientes en la formación de moléculas orgánicas complejas y que son capaces de formarlas en escalas de tiempo relativamente cortas.

Dado que este sistema continúa evolucionando, los astrónomos especulan que es probable que las moléculas orgánicas, protegidas y a salvo en el interior de cometas y otros cuerpos helados, sean transportadas a entornos más enriquecedores para la vida.

"Gracias al estudio de exoplanetas, sabemos que el Sistema Solar no es el único que tiene tantos planetas o el único que cuenta con abundancia de agua", concluye Öberg. "Ahora sabemos que tampoco somos únicos en cuanto a nuestra química orgánica. Una vez más, hemos aprendido que no somos especiales. Desde el punto de vista de la vida en el universo, es una buena noticia".