Presencia de agua en Marte

La presencia de agua en Marte se investiga desde hace cientos de años. La geografía del planeta parece indicar fuertes accidentes que habrían sido producidos por el agua en tiempos pasados, en condiciones ambientales muy diferentes de las actuales. Hoy la atmósfera de Marte se estima que tiene un 0,01 % de agua en forma de vapor y se sabe que hay también agua helada en el subsuelo. La presión atmosférica marciana es muy inferior a la de la Tierra y la temperatura también; estas condiciones ambientales hacen que el ciclo del agua en Marte sea diferente al de la Tierra, puesto que esta pasa directamente de estado sólido a gaseoso y viceversa sin pasar por el estado líquido.

 

Reconstrucción del Oceano de Marte

La noción de agua en Marte precedió a la era espacial por cientos de años. Los primeros observadores, utilizando telescopios ópticos, asumieron correctamente que los casquetes y las nubes polares de color blanco eran indicadores de la presencia de agua. Estas observaciones, junto con el hecho de que Marte tiene un día de 24 horas, llevó al astrónomo William Herschel a declarar en 1784 que Marte probablemente ofrecería a sus hipotéticos habitantes «una situación en muchos aspectos similar a la nuestra».

A principios del siglo XX, la mayoría de los astrónomos reconocían que Marte era mucho más frío y seco que la Tierra. La presencia de océanos ya no se aceptaba, por lo que el paradigma cambió a una imagen de Marte como un planeta «moribundo» con solo una escasa cantidad de agua. Las áreas oscuras, que se podía ver como cambiaban estacionalmente, fueron consideradas entonces como extensiones de vegetación.​ La persona responsable de popularizar esta visión de Marte fue Percival Lowell (1855 – 1916), quien imaginó una raza de marcianos construyendo una red de canales para llevar agua desde los polos a los habitantes establecidos en el ecuador del planeta. A pesar de generar un tremendo entusiasmo público, las ideas de Lowell fueron rechazadas por la mayoría de los astrónomos. El consenso científico establecido por entonces es probablemente mejor resumido por el astrónomo inglés Edward Maunder (1851-1928), quien comparó el clima de Marte con «las condiciones sobre un pico de seis mil metros de altura en una isla del Ártico, donde solamente se podría esperar que sobreviviesen los líquenes».

Mientras tanto, muchos astrónomos estaban refinando la herramienta de la espectroscopia planetaria con la esperanza de determinar la composición de la atmósfera de Marte. Entre 1925 y 1943, Walter Adams y Theodore Dunham del Observatorio del Monte Wilson intentaron identificar el oxígeno y el vapor de agua en la atmósfera marciana, con resultados generalmente negativos. El único componente de la atmósfera marciana conocida con certeza fue el dióxido de carbono (CO2) identificado espectroscópicamente por Gerard Kuiper en 1947.​ El vapor de agua no fue detectado inequívocamente en Marte hasta 1963.

La composición de los casquetes polares de Marte, se había asumido que estaban formados por hielo de agua desde los tiempos de Cassini (1666). Sin embargo, esta idea fue cuestionada por algunos científicos en el siglo XIX, que pensaron en el hielo de CO2 debido a la baja temperatura total del planeta y a la apreciable carencia evidente de agua. Esta hipótesis fue confirmada teóricamente por Robert Leighton y Bruce Murray en 1966.​ Actualmente se sabe que los casquetes invernales en ambos polos se componen principalmente de hielo de CO2, pero que permanece una capa permanente (o perenne) de hielo de agua durante el verano en el Polo Norte. En el Polo Sur, un pequeño casquete de hielo de CO2 permanece durante el verano, pero esta capa también está cubierta por el hielo de agua.

La pieza final del rompecabezas del clima marciano fue proporcionada por el Mariner 4 en 1965. Las granuladas imágenes de televisión enviadas por la nave espacial mostraron una superficie dominada por cráteres de impacto, lo que implicaba que la superficie era muy antigua y no había experimentado el nivel de erosión y actividad tectónica presente en la Tierra. Poca erosión significaba que el agua líquida no había desempeñado probablemente un papel grande en la geomorfología del planeta durante miles de millones de años. Además, las variaciones en las señales de radio de la nave espacial a medida que pasaba detrás del planeta permitían a los científicos calcular la densidad de la atmósfera. Los resultados mostraron una presión atmosférica inferior al 1% de la tierra en al nivel del mar, excluía de forma efectiva la existencia de agua líquida, que rápidamente herviría o se congelaría a presiones tan bajas.​ Estos datos generaron una visión de Marte como un mundo muy parecido a la Luna, pero con una tenue atmósfera capaz de mover el polvo alrededor alrededor del planeta. Esta visión de Marte duraría casi otra década, hasta que el Mariner 9 mostró un Marte mucho más dinámico, con indicios de que el ambiente del pasado del planeta fue menos inclemente que el actual.

El 24 de enero de 2014, la NASA informó acerca de que los vehículos exploradores Curiosity y Opportunity estaban buscando evidencias de antigua vida en Marte, incluyendo indicios de una biosfera basada en microorganismos de nutrición autótrofa, quimiótrofa y/o litótrofa, así como la antigua presencia agua, incluyendo planicies lacustres (llanuras relacionadas con ríos antiguos o lagos) que puedieran haber sido habitables.

Durante muchos años se pensó que los restos observados de las inundaciones fueron causados por la liberación de un acúmulo de agua global, pero una investigación publicada en 2015 revela depósitos regionales de sedimentos y de hielo formados 450 millones de años antes de convertirse en flujos de agua.​ Así, «la deposición de sedimentos de los ríos y el derretimiento glacial rellenaron cañones gigantes en el fondo del antiguo océano primordial que había ocupado las tierras bajas del norte del planeta», y «fue el agua preservada en estos sedimentos de los cañones la que fue liberada más tarde formando grandes inundaciones, cuyos efectos pueden ser vistos hoy.»

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Dos posibles océanos

La existencia de océanos en el Marte antiguo ya se ha sospechado antes y las características que recuerdan a las costas han sido identificadas con imágenes desde varias naves espaciales. Pero, aún así, sigue siendo un tema controvertido.

Por el momento, los científicos han propuesto dos posibles océanos: uno de hace 4.000 millones de años, cuando prevalecía un clima más cálido, y otro de 3.000 millones de años atrás cuando el hielo se fundió bajo la superficie después de un gran impacto y creó canales de salida que drenaban el agua hacia zonas de poca elevación.

“El instrumento MARSIS penetra profundamente en el suelo, dejando al descubierto los primeros 60-80 metros de subsuelo del planeta”, dice Kofman Wlodek, líder del equipo de radar en el IPAG. “A lo largo de toda esta profundidad, hemos visto evidencias de material sedimentario y de hielo”.
Los sedimentos revelados por MARSIS son áreas de baja reflectividad al radar. Estos sedimentos son normalmente materiales granulares de baja densidad que han sido erosionados por el agua y llevados por ella hasta su destino final.

Demasiado efímeros para formar vida

Este océano, sin embargo, habría sido temporal. En un millón de años o menos, según estimaciones Mouginot, el agua o se habría congelado allí mismo y conservado bajo tierra o se habría convertido en vapor y levantado poco a poco en la atmósfera.

“Yo no creo que pudiera haber quedado como un océano el tiempo suficiente como para llegar a formar vida”, explica el investigador. Con el fin de encontrar evidencia de vida, los astrobiólogos tendrán que buscar aún más atrás en la historia de Marte, cuando el agua líquida existió durante mucho más tiempo.

Sin embargo, este trabajo proporciona algunas de las mejores evidencias de que hubo alguna vez grandes cantidades de agua líquida en Marte y es una prueba más del papel del agua líquida en la historia geológica marciana. “Esto añade nuevas piezas de información para el rompecabezas, pero se mantiene la pregunta: ¿de dónde vino todo el agua?”, se pregunta Mouginot.

AIDA, la misión que puede salvar la Tierra

ABC.es

• Las agencias espaciales de Europa y Estados Unidos tratarán por primera vez de desviar un asteroide de su rumbo

El blanco es una pareja de asteroides llamada Didymos. Y el objetivo, demostrar si estamos, o no, preparados para desviar de su trayectoria un asteroide en ruta de colisión contra la Tierra. Para ello, las agencias espaciales europea y norteamericana, ESA y NASA, se han unido para llevar a cabo una misión sin precedentes en toda la historia espacial. Tras las siglas AIDA (Asteroid Impact and Deflection Assessment) se esconde, en efecto, el mejor plan de defensa planetaria ideado hasta la fecha para evitar el catastrófico impacto de una roca espacial contra nosotros.

Está previsto que AIDA reciba luz verde este mismo mes de diciembre. Por eso, las numerosas empresas implicadas, entre ellas varias españolas, están ya culminando los trabajos de definición detallada de las diferentes fases de esta histórica misión. Se trata de una carrera contra reloj, ya que Didymos no espera. En estos momentos, en efecto, los dos asteroides se dirigen a toda velocidad hacia nosotros, y en el año 2022 se encontrarán a solo 11 millones de km. de la Tierra. Será en ese, y solo en ese momento, cuando estén lo suficientemente cerca como para realizar la prueba, de modo que no hay ni un minuto que perder.

AIDA será, pues, la primera demostración real de la técnica de impacto cinético para cambiar la trayectoria de un asteroide en el espacio. La misión consta de dos naves independientes, la DART (Double Asteroid Redirection Test), de la NASA, y la AIM (Asteroid Impact Mission) de la ESA. Las dos deberán poner a prueba las tecnologías desarrolladas en ambos continentes para desviar asteroides potencialmente peligrosos. Por eso, el principal objetivo de AIDA es el de demostrar y medir los efectos de un impacto directo contra un pequeño asteroide, y determinar si es suficiente como para desviarlo de su rumbo.

El blanco elegido para la demostración es sistema binario de asteroides Didymos, que consiste en una roca principal de unos 800 metros de diámetro y otra secundaria, de 150 metros, que orbita a su alrededor. La prueba de impacto se llevará a cabo contra el miembro más pequeño de la pareja, ya que su tamaño es el más habitual entre los asteroides que pueden suponer una amenaza para la Tierra.

De las dos naves, será la estadounidense DART la encargada de hacer impacto, y se estrellará contra la pequeña luna a una velocidad aproximada de 6 km. por segundo. Para no errar su objetivo, DART cuenta con una cámara y un sofisticado software autónomo de navegación. La colisión cambiará la velocidad de la pequeña luna en su órbita alrededor del cuerpo principal en apenas un 1%, justo lo necesario como para observar sus efectos con telescopios desde la Tierra. Y un porcentaje, además, lo suficiemtemente pequeño como para no provocar un involuntario cambio de trayectoria que pudiera hacer que la roca se dirija directamente hacia nosotros.

La segunda nave, la europea AIM, que llegará al asteroide unos meses antes que DART, utilizará su amplia gama de instrumentos científicos para estudiar primero todas y cada una de las características de ambos cuerpos, y observar después con todo detalle el impacto de su compañera de misión. AIM llevará a cabo el primer estudio «in situ» de un asteroide binario, proporcionará imágenes en alta resolución de las superficies de ambos cuerpos y medirá sus masas, densidades y formas. Cuando llegue el momento, AIM se colocará en una órbita segura alrededor de Didymos y examinará el material eyectado al espacio tras la colisión de su compañera. Sus instrumentos, además, observarán los efectos del impacto, medirán la posible transferencia de material entre los dos asteroides, observarán el cráter dejado por DART y la forma en que el material de la pequeña luna se redistribuye tras la colisión. AIM también estudará la estructura interna de este fascinante asteroide doble.

Módulo de aterrizaje

Además, AIM desplegará sobre la superficie del objetivo un módulo de aterrizaje, llamado MASCOT-2 (Mobile Asteroid Surface Scout), para que tome medidas y datos antes, durante y después del impacto de DART. Y liberará también dos pequeños satélites auxiliares, CubeSats, que recabarán datos de los dos asteroideas antes y después del impacto de la nave norteamericana.

Si todo va como está previsto, la Agencia Espacial Europea lanzará AIM en Octubre de 2020, y llegará a Didymos en Mayo de 2022. La NASA, por su parte, lanzará DART en Diciembre de 2020 para interceptar al asteroide doble en Octubre de 2022, cuando Didymos esté solo a 11 millones de Km. de la Tierra y sea posible observarlo directamente con telescopios terrestres.

Como se ha dicho, Didymos se acerca y no hay tiempo que perder. Por eso, la industria está trabajando a un ritmo frenético para llegar a tiempo a la cita con el asteroide doble. Solo en Europa, más de 40 empresas de 15 estados diferentes llevan desde 2011 poniendo a punto todos y cada uno de los detalles de esta histórica misión.

En Madrid, por ejemplo, el grupo GMV está llevando a cabo pruebas críticas en la cámara de navegación proporcionada por el Instituto Max Planck alemán. Para evaluar el software de navegación basado en imágenes de la misión, GMV está haciendo que la cámara examine imágenes que la sonda Rosetta de la ESA tomó al sobrevolar Lutetia, un asteroide de 100 km de diámetro, de camino hacia 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Todo listo para el primer desembarco europeo en Marte

ABC.es

• La primera misión ExoMars llega el miércoles al Planeta rojo en busca de señales de vida presente o pasada. Posará sobre la superficie el módulo Schiapparelli

Recreación de la misión ExoMars, aproximándose a Marte – ESA/ATG medialab

Todo está a punto para el primer desembarco europeo en Marte. Si el programa marcha como está previsto, este miércoles, y tras un viaje espacial de siete meses de duración, la primera de las dos misiones del programa ExoMars llegará al planeta rojo. Y lo hará con el objetivo concreto de despejar, de una vez por todas, las dudas sobre la posible existencia de vida en el mundo más visitado por el hombre de todo el Sistema Solar.

Se trata del proyecto espacial más ambicioso jamás emprendido por la Agencia Espacial Europea (ESA), llevado a cabo en estrecha colaboración con su homólogo ruso, la agencia Roscosmos. El objetivo principal de esta primera misión, a la que seguirá otra en 2020, es analizar, con una precisión diez veces superior a la conseguida hasta ahora, el metano presente en la atmósfera marciana, determinar si su origen es biológico y localizar los puntos de emisión sobre la superficie marciana. En la actualidad, la procedencia real del metano de Marte es uno de los más grandes enigmas científicos que envuelven al planeta vecino.

El programa ExoMars consta, pues, de dos misiones espaciales diferentes: la primera, que fue lanzada el pasado 14 de marzo desde el cosmódromo de Baikonur, en Kazajistán, y que llega este miércoles a su destino, consiste en una sonda orbital, Trace Gas Orbiter (TGO), y un módulo de aterrizaje, llamado Schiapparelli, que deberá posarse suavemente sobre la superficie; la segunda, prevista para 2020, colocará sobre el polvoriento suelo del planeta rojo un vehículo autónomo de exploración cargado de instrumental científico de última generación.

Un viaje en dos etapas, pues, con el que los científicos de la ESA esperan poner punto y final a la cuestión que ha llevado al hombre a enviar ya más de cuarenta misiones a Marte: averiguar si allí hubo, o hay todavía, alguna forma de vida. Pero este primer vuelo servirá también para otra serie de cometidos. El más importante será probar los nuevos sistemas de entrada, descenso y aterrizaje. Todo con vistas a preparar, para 2020, la llegada de un sofisticado vehículo robotizado que recogerá muestras «in situ» y las enviará de regreso a la Tierra.

Según explica Silvia Bayón, ingeniera de sistemas de la misión, «esta es la mayor nave lanzada a Marte por la ESA. El satélite pesa más de 4.300 kg, incluyendo los 600 kg del módulo de aterrizaje. Eso supone un reto tremendo, tanto en el lanzamiento como en las maniobras de frenado cuando lleguemos al planeta rojo. Solo en las maniobras de aproximación y captura de la órbita marciana consumiremos más de la mitad del combustible. Es la primera vez que la ESA utiliza la maniobra de aerofrenado en una misión».

Tres días antes de alcanzar la atmósfera marciana, el módulo Schiapparelli se separará de la sonda TGO y cubrirá en solitario la última etapa del trayecto, unos seis millones de kilómetros. Una vez entre en la atmósfera de Marte, empezará una maniobra de descenso que durará apenas seis minutos. El impacto del módulo será amortiguado por una estructura deformable que va unida a la base del módulo y que ha sido construida en España.

Cámara modesta

Durante la maniobra de descenso, Schiapparelli tomará 15 fotografías, en las que se podrá ver cómo su punto de aterrizaje está cada vez más cerca. Sin embargo, el módulo no está equipado con una cámara científica de alta resolución, sino con una mucho más modesta y capaz solo de tomar imágenes en blanco y negro. Como se ha dicho, la misión principal de Schiapparelli es poner a prueba los sistemas de aproximación y aterrizaje, con vías a la misión de 2020. Todas las imágenes se almacenarán en el módulo de memoria de Schiapparelli y se transmitirán a la Tierra el 20 de octubre, un día después de su llegada.

El lugar elegido para posarse es la llanura Meridiani Planum, la misma donde, en 2004, aterrizó el rover Opportunity de la NASA, situada a dos grados al sur del ecuador marciano y recubierta por una capa de óxido férrico (oligisto) que, aquí en la Tierra, suele formarse solo en presencia de agua líquida. Durante cerca de una semana, el tiempo que tardarán en agotarse sus baterías, el módulo medirá, entre otras cosas, la velocidad del viento y su dirección, la presión y la temperatura cerca de la superficie y, también, estudiará el campo eléctrico en la superficie marciana y la concentración de polvo en la atmósfera, lo que permitirá aprender más sobre la formación de las tormentas de arena que sacuden periodicamente el planeta.

Pero la mayor parte del trabajo científico de esta misión no estará sobre la superficie, sino en órbita. Allí, en efecto, y tras separarse del módulo de aterrizaje, la sonda TGO se dirigirá directamente a su órbita de trabajo, a 400 km de altitud sobre Marte, y comenzará a tomar datos. Como se ha dicho, su principal objetivo será analizar el metano presente en la atmósfera marciana y tratar de averiguar su procedencia. TGO también estudiará otros gases atmosféricos de posible origen biológico, como vapor de agua, óxidos de nitrógeno y otros derivados del metano. Algo que sus instrumentos le permitirán hacer con una precisión diez veces mayor que la actual.

Participación española

España tiene una importante participación en el programa ExoMars. El programa completo (las dos misiones), tiene un presupuesto total de 1.300 millones de euros, de los que el 6,7% se queda en nuestro país. El Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA), por ejemplo, es co-investigador principal del instrumento NOMAD y cuenta con un equipo de ocho científicos y técnicos plenamente dedicados a analizar sus resultados. Pero la colaboracion española ha ido mucho más allá, y un buen número de empresas nacionales se han ocupado de diversos aspectos técnicos y componentes, tanto de la nave como de los sistemas de comunicaciones.

Airbus Defence and Space, por ejemplo, se ha encargado del diseño y la fabricación del escudo térmico del módulo de aterrizaje Schiapparelli, así como del diseño y fabricación de cableado de toda la nave y del tubo central de carga de la TGO, hecho de fibra de carbono. La Unidad de Almacenamiento y Procesado de Datos (PDHU), que permitirá recibir, almacenar y transmitir todos los datos cientificos de la mision, ha estado a cargo de CRISA, y el software de Guiado, Navegación y Control de Schiapparelli, que permitirá la entrada controlada del modulo de aterrizaje en la atmósfera, el despliegue del paracaidas y el encendido de sus propulsores para el aterrizaje, ha estado a cargo de GMV.

RYMSA Espacio, por su parte, ha suministrado las tres antenas de banda X de baja ganancia de la misión, que permiten la comunicación con la Tierra durante toda la mision, así como las tres antenas UHF (dos en el orbitador y una en el modulo de descenso) de comunicación entre TGO y Schiapparelli. SENER se ha encargado de las estructuras y mecanismos del módulo de descenso Schiapparelli, incluído el sistema de eyección de los escudos térmicos posterior y anterior, así como de la ya citada estructura deformable que absorberá el impacto final del aterrizaje.

La Red de Distribución de Radiofrecuencia, que se encarga de la interconexión de las antenas, ha sido diseñada por Thales Alenia Space España, y el diseño de toda la trayectoria de la misión, desde el lanzamiento hasta el aterrizaje en Marte, han sido aportados por Elecnor Deimos, incluído el «corredor de entrada», la estrecha senda virtual que garantiza que el módulo de descenso aterrice exactamente en el lugar previsto.

Analizan el polvo primigenio del Sistema Solar en el cometa 67P

ABC.es

• Los datos de la misión Rosetta han permitido acceder a las partículas prístinas del cometa 67P/Churyumov Gerasimenko y a nuevos datos sobre su estructura y tamaño para entender los cometas y la formación de los sistemas planetarios

Cometa 67P/Churyumov Gerasimenko, analizado con gran profundidad por la misión Rosetta – ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS

Hoy en día, la mejor forma de tratar de averiguar cómo se formó el Sistema Solar, o cómo se forman los otros sistemas planetarios del Universo, es investigar las pistas que quedaron después de ese proceso de nacimiento. Esas huellas son hoy en día los cometas, los asteroides y los restos de polvo interplanetario. Todos ellos se agregaron en el pasado y formaron grandes planetas, o bien quedaron tal como los vemos hoy, vagando por el espacio.

Gracias a los datos recogidos durante la misión Rosetta, en la que los científicos han puesto una nave y han aterrizado un robot en el cometa 67P/Churyumov Gerasimenko, los investigadores han obtenido importantes datos sobre cómo era el polvo que comenzó todo el proceso de formación del Sistema Solar. Tal como han publicado este miércoles en un estudio publicado en «Nature», no solo han logrado acceder por primera a partículas prístinas, sino que se han obtenido importantes detalles sobre la forma y la composición de estos gérmenes primordiales de los planetas del Sistema Solar.

«Las partículas son agregados de granos más pequeños y alargados, que forman una estructura jerárquica», han escrito los científicos, encabezados por Mark Bentley, del Instituto de Investigación Espacial de Graz, Austria, en el artículo publicado hoy. «Su tamaño va de los micrómetros (la millonésima parte de un metro) a las decenas de micrómetros, y muestran cierta variedad de formas, incluyendo granos compactos e individuales o grandes agregados porosos», han detallado.

Mientras que las misiones anteriores, como la Stardust, los astrofísicos tuvieron que conformarse con partículas de polvo recogidas al paso de rápidas naves por las nubes de partículas dejadas por los cometas, en esta ocasión se han podido aprovechar de el largo seguimiento hecho por Rosetta a su cometa.

La historia de los cometas

Las partículas recogidas fueron analizadas con MIDAS, un microscopio de fuerza atómica embarcado en Rosetta y que tiene la capacidad de «palpar» con una punta de tamaño mínimo la superficie de los granos capturados. A diferencia de estudios anteriores, en los que la estructura de los granos estaba dañada por los impactos a altas velocidades o por la radiación solar, en esta ocasión los granos estaban «inmaculados».

Según ha opinado Ludmilla Kolokolova en un artículo que ha acompañado en «Nature» al estudio de Bentley, «los resultados de los autores aumentan nuestro entendimiento fundamental del polvo de los cometas, y de los procesos que al final generaron sistemas planetarios como el Sistema Solar».

En opinión de Fernando Moreno, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), esta investigación subraya aún más la enorme importancia de la misión Rosetta. «Está suministrando una enorme cantidad de datos, y hará falta por los menos 10 años para poder analizarlos todos».

Toda esta información, en su opinión, ayudará a entender mejor la estructura y el comportamiento de los cometas y quizás pueda cambiar los modelos sobre el origen del Sistema Solar.

Aparte de toda esta información recogida, solo el hecho de poder perseguir a un cometa ha sido un logro técnico y científico: los investigadores lograron colocar una nave del tamaño de un autobús a la altura de un cometa de tan solo 10 kilómetros de longitud que viajaba por el espacio a unos 135.000 kilómetros por hora y expulsando un reguero de rocas y polvo a su paso. La superficie, sujeta a drásticos contrastes de temperatura, sufre además violentas explosiones de vapor (cuando el hielo se sublima), en un entorno desprovisto de atmósfera y gravedad.

Aún más allá, los investigadores se las apañaron para lanzar un «lander», Philae, a la superficie del cometa, aunque el resultado no fue tan exitoso como se esperaba.

Desde el comienzo de la misión Rosetta, se ha descubierto mucho sobre la topología y la composición química del cometa 67/P. Además, tal como ha explicado Fernando Moreno, se ha averiguado que el cometa está formado por dos lóbulos, que le dan una apariencia de patito de goma, que el hielo no se distribuye de forma homogénea por la superficie y que eso genera distintos tipos de actividad, que hay deslizamientos de tierra o que el hemisferio sur está más expuesto al Sol. Una vez que Rosetta acabe su misión en septiembre, todos los datos que ha recogido ayudarán a entender mejor los cometas y la formación del Sistema Solar.

Marte desde la ‘webcam’ europea

El Mundo

La cámara a bordo de la nave europea Mars Express, en órbita alrededor de Marte, también conocida como Mars webcam, ha vuelto a funcionar enviando una nueva vista completa del planeta rojo. La misión de la ESA, lanzada en 2003, lleva una cámara de monitorización que inicialmente proporcionó fotos de baja resolución de la separación de su módulo de aterrizaje Beagle. A continuación, se apagó, una vez cumplido su cometido principal.

En 2007, la cámara fue reactivada como Mars Webcam y desde entonces ha transmitido una gran cantidad de imágenes de Marte, incluyendo vistas de todo el planeta rojo. La toma de fotografías está programada con un límite de tiempo a fin de no interferir con los instrumentos científicos de la sonda, y los conjuntos de imágenes se entregan sólo después de que los datos de investigación se han descargado. Posteriormente, la ESA las difunde a través de la cuenta de Twitter Mars Webcam.

La cámara ha estado apagada durante varios meses durante la temporada reciente de eclipse, cuando Mars Express se queda sin luz solar al pasar por la sombra del planeta durante parte de cada órbita. Esto reduce la potencia total disponible a bordo de la nave espacial, lo que significa que la cámara no se puede utilizar.

Sin embargo, volvió a activarse esta semana, enviando un conjunto de 10 imágenes el martes, que fueron adquiridas en torno a las 18.00 GMT la noche anterior. La imagen que encabeza esta noticia es una compilación creada por el fotógrafo aficionado Dylan O’Donnell, en Australia. Utilizó nueve de las 10 imágenes para construir un compuesto que elimina algunos de los ruidos, manchas e imperfecciones inherentes a las imágenes nativas.

Las imágenes de la cámara VMC han llegado a ser muy populares entre los astrónomos aficionados, fotógrafos y entusiastas de Marte, que las han utilizado para crear recreaciones artísticas e incluso para llevar a cabo el análisis científico de las nubes de Marte, la atmósfera y características de la superficie.

El gélido disco planetario con forma de platillo volante

El Mundo

• Los granos de polvo están a -266 grados centígrados

La región Rho Ophiuchi e, insertada, una ampliación del Platillo Volante. DIGITIZED SKY SURVEY 2 /NASA/ESA

La región de formación estelar Rho Ophiuchi tiene unos colores espectaculares resultado de los procesos que tienen lugar allí. Las zonas azuladas brillan por la luz reflejada, y en las regiones rojizas y amarillas el brillo se debe principalmente a las emisiones del gas atómico y molecular que desprende la nebulosa. Las regiones oscuras son causadas por partículas de polvo formadas alrededor de estrellas jóvenes, y bloquean la luz que se emite detrás de ellas.

Ahora un equipo de astrónomos ha podido medir, por primera vez de forma directa, la temperatura de estas partículas de polvo situadas en el disco protoplanetario de una estrella joven conocido como «Platillo Volante» por verse casi de canto. Estos discos protoplanetarios, formados de gas y polvo, son la primera etapa de creación de los sistemas planetarios, como nuestro Sistema Solar. Gracias a una técnica innovadora, en la que los investigadores han sacado provecho de la localización del disco, se ha descubierto que los granos de polvo tienen una temperatura muy inferior a lo esperado. -266 grados centígrados.

«El disco absorbe la emisión de moléculas de la nube. Al comparar la intensidad de esta absorción con la de la emisión termal del disco de polvo, podemos medir de manera simple la temperatura real del polvo», indica Stéphane Guilloteau, del Laboratorio de Astrofísica de Burdeos, en Francia, el principal investigador del equipo, al hablar de este novedoso método.

La joven estrella, que recibe el largo nombre de 2MASS J1681370-2431391, está situada a unos 400 años luz de la Tierra. Los astrónomos utilizaron el mayor radiotelescopio, el ALMA, en el llano de Chajnantor, en la Cordillera de los Andes de Chile, para observar el resplandor proveniente de moléculas de monóxido de carbono en el disco y descubrieron que en algunos casos había una señal negativa, algo muy sorprendente para ellos, ya que Guilloteau afirma que todo resplandor tiene que ser positivo. «Hacia el disco de polvo, el resplandor es menor. El resplandor constante alrededor del disco da una señal nula para el interferómetro, y en el disco de polvo la señal es más baja, por lo tanto es negativa».

Dado que ALMA no es sensible a la extensa señal de fondo, el equipo también tuvo que combinar las mediciones con las observaciones de fondo del telescopio de 30 metros IRAM, localizado en el Pico Veleta, en Granada. Gracias a los datos de ambas herramientas pudieron determinar que la temperatura es de -266 grados centígrados a una distancia de unos 15.000 millones de kilómetros de la estrella central (esto es cien veces la distancia de la Tierra al Sol).

Los últimos modelos estudiados no predijeron unas temperaturas tan bajas, ya que en general se estimaban entre los -258 grados y los -253 grados centígrados. «Algo debe de estar equivocado, por lo que es necesario revisar estos modelos», sostiene Guilloteau. Las características de estos granos de polvo deben de ser diferentes a lo que se creía hasta ahora.

Según los estándares astronómicos, estos granos son ‘grandes’. El tamaño de las partículas estudiadas varía entre los 0,1 milímetros y un centímetro. «Estas pequeñas piedras están constituidas de silicatos y grafito, cubiertos de hielo de agua, pero también monóxido de carbono, dióxido de carbono y metano», informa Guilloteau. Seguramente sean muy heterogéneos y esponjosos.

Emmanuel di Folco, coautor del estudio, indica que hay que encontrar cuáles son las propiedades del polvo que aceptan estas temperaturas tan bajas. Aunque es necesario llevar a cabo más observaciones, si se confirma que estas temperaturas tan bajas son algo habitual en los discos de formación de planetas podría traer muchas consecuencias para la comprensión de cómo se forman y evolucionan.

Puede haber agua bajo las nubes en otros planetas

ABC.es

• Los astrónomos han analizado la atmósfera de diez grandes mundos conocidos como «Júpiter calientes» fuera del Sistema Solar

 

Estos son los diez «Júpiter calientes» analizados por los científicos. De izquierda a derecha: WASP-12b, WASP-6b, WASP-31b, WASP-39b, HD 189733b, HAT-P-12b, WASP-17b, WASP-19b, HAT-P-1b y HD 209458b – ESA/Hubble & NASA

Un equipo de astrónomos, utilizando los telescopios espaciales Hubble y Spitzer, han analizado a fondo las atmósferas de diez grandes planetas de la clase «Júpiter caliente», el mayor número de mundos de este tipo estudiado hasta el momento. Los investigadores han logrado así averiguar la razón por la que algunos de estos planetas parecen tener menos cantidad de agua de la esperada, un enigma que desconcierta a los científicos desde hace dos décadas. La investigación se acaba de publicar en Nature.

Por el momento, los astrónomos han descubierto ya cerca de 2.000 planetas orbitando otras estrellas, y una cantidad similar está hoy a la espera de confirmación definitiva. En todo caso, un número de mundos más que suficiente como para dividirlos en categorías. Una de ellas, la conocida como «Júpiter caliente», engloba a planetas gaseosos, del tipo de nuestro Júpiter, y con temperaturas muy elevadas. Normalmente, estos mundos orbitan muy cerca de sus estrellas, lo que eleva mucho la temperatura de sus superficies y los hace, al mismo tiempo, muy difíciles de estudiar, debido al deslumbrante y cercano brillo estelar.

Esa dificultad es la razón de que, hasta ahora, el telescopio espacial Hubble apenas haya podido estudiar un puñado de «Júpiter calientes», y además en un rango muy limitado de longitudes de onda. Y es en esos estudios donde se han encontrado planetas que, inexplicablemente, contenían mucha menos agua de la que, en teoría, deberían tener.

El mayor catálogo

Ahora, un equipo internacional de astrónomos ha abordado el problema llevando a cabo el mayor estudio realizado hasta ahora de Júpiter calientes, explorando y comparando hasta diez de estos planetas en un intento de comprender, por fin, sus atmósferas. Solo tres de esos mundos habían sido investigados previamente. La nueva muestra, pues, constituye el mayor catálogo de atmósferas planetarias estudiado hasta la fecha.

Para conseguir sus resultados, los investigadores llevaron a cabo múltiples observaciones con dos de los mayores telescopios espaciales de la NASA, el Hubble y el Spitzer. El poder combinado de ambos instrumentos permitió a los astrónomos estudiar a fondo los planetas, cuyas masas, tamaño y temperaturas son muy diferentes, en un número de longitudes de onda sin precedentes.

«Estoy realmente emocionado de poder ver este amplio grupo de planetas juntos -afirma David Sing, de la Universidad británica de Exeter y autor principal de la investigación-. Es la primera vez que hemos tenido la cobertura de longitud de onda suficiente para poder comparar múltiples características de un planeta a otro. Y hemos encontrado que las atmósferas planetarias son mucho más diversas de lo que esperábamos».

Los diez planetas tienen una órbita que les lleva a colocarse, en algún momento, entre sus estrellas madre y la Tierra, lo que resulta muy favorable para la observación. A medida que el exoplaneta pasa por delante de su estrella, visto desde la Tierra, parte de su luz viaja a través de la atmósfera exterior del planeta y queda impregnada de sus características. «La atmósfera -explica Hannah Wakeford, del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA y coautora de la investigación- deja su huella única en la luz de la estrella, de forma que podemos estudiarla cuando llega hasta nosotros».

Con o sin nubes

Esas «huellas» permitieron a los investigadores extraer las firmas de varios elementos y moléculas (incluida el agua) y distinguir, por ejemplo, entre planetas con o sin nubes, una propiedad que podría explicar el misterio del «agua perdida».

En efecto, los modelos elaborados por los científicos revelan que, si bien los mundos que aparentemente carecen de nubes muestran fuertes señales de la presencia de agua, también los Júpiter calientes con señales de agua más débiles tenían, en realidad, una gran cubierta de bruma y nubes, elementos ambos que son conocidos por su capacidad de ocultar el agua a la vista. El misterio, pues, quedaba resuelto.

«La alternativa a esta solución -explica Jonathan Fortney, de la Universidad de California y otro de los autores del estudio- es que esos planetas se formaron en ambientes en los que no había agua, pero eso requeriría que reescribiéramos por completo nuestras teorías actuales sobre cómo los planetas se forman. Nuestros resultados han descartado el ‘escenario seco’, y sugieren que, sencillamente, se trata de nubes ocultando el agua de las miradas indiscretas».

El estudio de atmósferas planetarias está, actualmente, en su infancia, y son muy pocos aún las observaciones detalladas al respecto. Pero el sucesor del Hubble, el telescopio espacial James Webb, solucionará el problema abriendo una nueva «ventana infrarroja» para el estudio de las atmósferas planetarias. Un hito necesario para afinar la búsqueda de posibles signos de vida más allá de nuestro Sistema Solar.

 

‘Rosetta’ descubre moléculas de oxígeno en su cometa

El Pais

• La sonda Rosetta logra la que se supone es la primera observación directa de este elemento en la coma de un cometa

 

El cometa 67/P fotografiado por la sonda ‘Rosetta’ / ESA

La sonda Rosetta ha logrado detectar oxígeno molecular (O2) en la nube de gases que rodea el núcleo del cometa 67P Churyumov Gerasimenko, lo que supone la primera observación directa de este elemento en la coma de un cometa. El hallazgo, que se publica hoy en la revista Nature, tiene importantes implicaciones en la comprensión de los procesos químicos que reinaban en los lejanos tiempos de formación de nuestro Sistema Solar.

Cerca del 95% de los materiales de los que se componen las colas de la mayoría de los cometas (comas) son agua y monóxido y dióxido de carbono. El 5% restante está formado por una gran variedad de otras moléculas, entre las que se incluyen compuestos orgánicos como los hidrocarburos. Sin embargo, nunca hasta ahora se había logrado identificar oxígeno molecular (O2) en un cometa, y ello a pesar de que ese elemento sí que ha sido ya encontrado en otros cuerpos helados del Sistema Solar, como por ejemplo en varias lunas de Júpiter y Saturno.

En su artículo de «Nature», un grupo de investigadores de la Universidad de Michigan anuncia el hallazgo de oxígeno molecular en la coma del cometa 67P Churyumov Gerasimenko, el mismo junto al que la sonda Rosetta sigue viajando tras lograr depositar con éxito, en noviembre de 2014, un módulo de aterrizaje sobre su superficie. La abundancia del oxígeno detectado, según detallan los investigadores, oscila entre el 1% y el 10% de los gases que componen la coma del cometa.

André Bieler y su equipo localizaron el oxígeno entre septiembre de 2014 y marzo de 2015 utilizando el espectrómetro de masas ROSINA-DFMS de la sonda Rosetta. Las observaciones, llevadas a cabo durante la órbita de la sonda alrededor del núcleo cometario y que, entre otras cosas, determinaron la proporción entre oxigeno y agua en la nube de gases que lo rodea, indican que ambos elementos, O2 y H2O, tuvieron un origen similar en el núcleo del 67P. Y eso sugiere a su vez que que el oxígeno se incorporó al núcleo del cometa durante su formación, es decir, que estaba ya presente en la nube molecular a partir de la cual se formó el Sistema Solar. Se trata, en definitiva, de «oxígeno primordial».

Se trata de un hallazgo inesperado, ya que ninguno de los modelos vigentes de formación del Sistema Solarhan sido capaces hasta ahora de predecir estas condiciones.

 

Europa suma dos nuevos satélites a su sistema de navegación Galileo

El Mundo

• La constelación ya cuenta con diez de los veintiséis dispositivos que estarán en funcionamiento en 2020 para competir con el GPS estadounidense

Europa suma dos nuevos satélites a su sistema de navegación Galileo

La Agencia Espacial Europea (ESA) colocó hoy en órbita una nueva pareja de satélites para el sistema de navegación Galileo, constelación que ya cuenta con diez de los veintiséis dispositivos que estarán en funcionamiento en 2020 para competir con el GPS estadounidense.

El lanzamiento de «Alba» y «Oriana», a bordo de un cohete ruso Soyuz operado por el consorcio europeo Arianespace, tuvo lugar desde el Centro Espacial Europeo de Kurú, en la Guayana francesa, a las 02.08 GMT.

Se trata de dos dispositivos fabricados por OHB y Surrey Satellite Technology y reciben su nombre en honor a dos niñas europeas que ganaron un concurso de dibujo para promover el interés en las ciencias aeroespaciales.

La Agencia Espacial Europea cuenta con poner en órbita a finales de año otra nueva pareja de satélites para reforzar un sistema que ya está operativo, aunque lejos de su plena capacidad, y que es compatible con el GPS.

Se trata del primer servicio de navegación de uso civil y no controlado por las fuerzas armadas, como su competidor estadounidense, en el que Europa lleva trabajando dos décadas y que aspira a ser mucho más preciso que el GPS.

Tras numerosos sobrecostes y los retrasos, los primeros satélites del sistema Galileo entraron en órbita en octubre de 2011 y los dos precedentes el pasado mes de marzo.

En agosto de 2014, el lanzamiento de los dos primeros satélites operativos, ya que los anteriores tenían por misión validar las órbitas, se lanzaron en 2014 y supusieron un sonado fracaso para el proyecto.

Un problema con el carburante del Soyuz hizo que «Doresa» y «Milena» terminaran en una órbita errónea, a unos 17.000 kilómetros de la Tierra, en lugar de la que les correspondía, una circular a 23.000 kilómetros.

Los siguientes lanzamientos, sin embargo, no presentaron ningún fallo y permitieron continuar con el despliegue previsto de la constelación, que aportará ventajas en gestión de transporte (aumento de la seguridad, agilización de las operaciones o reducción de la congestión), agricultura, pesca, sanidad o lucha contra la inmigración ilegal.

¿Por qué no hemos vuelto a la Luna?

El Pais

• Hace 43 años que los terricolas no pisan su satélite aunque hay ambiciosos proyectos sin financiación para instalar allí colonias de hombres y robots y explotar sus recursos

Edwin F. Aldrin, durante su paseo por la superficie de la Luna, en 1969. / reuters

Hay ideas fantásticas para volver a la Luna. Y no solo para que un puñado de astronautas realicen unas cuantas excursiones cortas, sino para ir desplegando allí autenticas bases permanentes, tal vez colonias de hombres y mujeres que desarrollen actividades científicas, de explotación de recursos locales o que funcionen estación intermedia para la exploración de otros mundos, Marte el primero, claro. Cada una de las potencias espaciales se ha planteado en algún momento dar el salto de 384.000 kilómetros que separan la Tierra de su satélite natural. Se hacen constantemente aquí y allá estudios más o menos detallados de cómo serían esos campamentos: excavados en el subsuelo, uniendo módulos en superficie… Incluso se ha lanzado hace poco una iniciativa para aprovechar la tecnología de impresión 3D para construir una base allí con materiales del suelo lunar, sin tener que llevarse todo desde casa. Lo que no hay en marcha es un programa espacial lunar sólido, financiado, y haría falta una gigantesca inversión con calendario para que los humanos vuelvan a pisar la Luna en un plazo razonable y esta vez para quedarse. Y sin dinero (más tecnología, ciencia y voluntad política) no hay exploración espacial de tal envergadura; bien lo sabe la NASA, que logró aunar todos esos elementos imprescindibles hace medio siglo para poner en el suelo lunar a los astronautas del programa Apolo. Los últimos, Eugene Cernan y Harrison Schmitt, del Apollo 17, se despidieron de la superficie del satélite el 14 de diciembre de 1972.

“Una de mis ideas es ir a la Luna, a la cara oculta, y tener allí robots y humanos en una estación permanente, y no llevándose todo lo necesario desde aquí, sino utilizando material lunar, y construir allí, por ejemplo, un gran telescopio”, ha declarado hace poco el nuevo director general de la Agencia Europea del Espacio (ESA), el alemán Jan Woerner, que se ha estrenado en el cargo el 1 de julio. Pero la iniciativa europea no cuenta con un proyecto como tal y debidamente financiado para hacer realidad nuevas misiones tripuladas a ese objeto vecino del Sistema Solar, el único que ha pisado el hombre más allá de la Tierra. Y la NASA, mirando más hacia Marte y hacia algún asteroide, sigue con el rabillo del ojo esas iniciativas sin comprometerse. “Nunca he dicho que Estados Unidos no vaya a volver a la superficie de la Luna. Lo que digo es que en un futuro previsible, dado el presupuesto que tiene la NASA y dado dónde estamos y lo que necesitamos tecnológicamente para ir a Marte, no va a ser EE UU quien lidere una expedición a la superficie lunar”, explicó el director de la agencia espacial estadounidense, Charles Bolden, hace un par de años, y lo ha repetido una y otra vez. Eso sí, puntualizando que si otra potencia espacial va a la Luna, “proporcionaremos nuestra capacidad tecnológica con la única condición de que nos permitan enviar un astronauta nuestro como parte de la tripulación”.

Una docena de astronautas en total, en seis misiones Apolo, descendieron al suelo lunar entre julio de 1969 y diciembre de 1972. La aventura científico-tecnológica, con indudable sustrato político, arrancó en mayo de 1961 con la histórica declaración del presidente estadounidense John F. Kennedy: “Creo que esta nación debe comprometerse a lograr el objetivo, antes de que termine esta década, de que un hombre aterrice en la Luna y regrese sano y salvo a la Tierra”. Y lo logró, en julio de 1969, cuando Neil Armstrong y Buzz Aldrin llegaron al Mar de la Tranquilidad. En plena guerra fría y con la delantera que había tomado la Unión Soviética en el espacio al poner en órbita el primer satélite artificial de la Tierra (el Sputnik, 1957), al lanzar al espacio el primer animal (la perra Laika, 1957), al enviar la primera sonda que impactó en el suelo lunar (1959) y obtener ese mismo año las primeras fotos de la cara oculta de la Luna, Estados Unidos no podía permitirse quedarse atrás. Se desató la carrera de la Luna y la URSS acabó perdiéndola. Pero los avatares y razones políticas no pueden quitar ni un ápice del colosal mérito científico y tecnológico del programa Apolo.

En el momento álgido del Apolo, la NASA llegó a contar (1966) con el 4,4% del presupuesto federal de EE UU. El coste de la Luna fue altísimo. Y una vez logrado el objetivo, la apabullante demostración de poderío tecnológico, el esfuerzo de desinfló. En 1973 el presupuesto de la NASA había descendido ya al 1,3% del federal y siguió bajando. En 2015, con 18.000 millones de dólares, la agencia espacial estadounidense cuenta con aproximadamente el 0,5% del presupuesto federal, y los ambiciosos planes de enviar astronautas a Marte o a un asteroide, sin olvidar la Luna, siguen esperando una financiación que los haga realistas.

Una docena de astronautas en total, en seis misiones Apolo, descendieron al suelo lunar entre julio de 1969 y diciembre de 1972

No es que la exploración lunar se haya abandonado desde 1972. Tras un par de décadas de escasa actividad, en los años noventa se retomó con relativo ímpetu la exploración y la investigación de la Luna con sondas espaciales automáticas, sin astronautas. Naves en órbita y módulos de descenso se han ido enviando y, esta vez, no solo estadounidenses y rusos. Japón y Europa pusieron en marcha misiones espaciales lunares y, más recientemente, se han unido a esta aventura no tripulada, y con éxito, India y China. Pekín tiene grandes ambiciones espaciales y, tras los logros con sus astronautas en órbita y el inicio de la construcción de una estación espacial, ha declarado su intención de enviar humanos a la Luna, contando con poder explotar los recursos naturales allí.

Los robots, que, como adelanta Woerner, colaborarán con los humanos en las futuras colonias lunares, de momento tienen la exclusiva de la investigación in situ. Mucha ciencia y exploración quedó por hacer tras los viajes del Apolo. Los astronautas trajeron 380 kilos de muestras de gran interés científico (más 326 gramos que trajeron los soviéticos con sondas robóticas), pero aquel no fue un programa diseñado fundamentalmente para hacer ciencia en la Luna, sobre todo los primeros viajes. Entonces solo se exploró una pequeña parte del satélite. Ya en este siglo, las sondas automáticas han permitido levantar mapas de alta resolución de toda la superficie lunar y su composición química, se ha estudiado su tenue atmósfera, su gravedad, etcétera.

Lo que parece claro es que los próximos proyectos lunares tripulados, sobre todo si se piensa en bases permanentes, no serán de un solo país o una sola agencia, sino de colaboración, tan alto sería el coste. ¿Y para qué? Muchos dirán que la curiosidad humana, la voluntad de exploración es, por sí misma, el principal motor. Pero también puede haber recursos que explotar en la Luna, como el helio-3 que serviría como combustible de futuros reactores de fusión nuclear. Podría obtenerse allí oxígeno para ser utilizado como combustible de naves espaciales que partieran hacia la exploración de objetivos lejanos en el Sistema Solar, aprovechando además la menor gravedad lunar, que facilita y abarata el despegue respecto a la partida de cohetes desde la Tierra. La astronomía tendría en la cara oculta de la luna un lugar privilegiado para instalar telescopios, sin apenas atmósfera y protegidos de la contaminación electromagnética artificial que se emite en la Tierra.

Tal vez primero sean solo unos campamentos lunares con un puñado de personas, que se irán ampliando, ganando complejidad e incrementando las actividades para reducir la dependencia de los suministros terrestres. Hay quien calcula que para mediados de este siglo ya habrá en la Luna una colonia de terrícolas permanente. Pero hay que dar el primer paso.