Rosetta llega a su cometa de destino

Rosetta llega a su cometa de destino
Tras un viaje de una década persiguiendo a su objetivo, la nave de la ESA Rosetta se ha convertido en la primera nave en reunirse con un cometa, abriendo así un nuevo capítulo en la exploración del Sistema Solar.

El cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko y Rosetta se encuentran ahora a 405 millones de kilómetros de la Tierra, a medio camino entre las órbitas de Júpiter y Marte, avanzando velozmente -a casi 55.000 kilómetros por hora- hacia el Sistema Solar interior.

El cometa sigue una órbita elíptica de 6,5 años que lo lleva hasta más allá de Júpiter, en su punto más alejado, hasta entre las órbitas de Marte y la Tierra en el punto más próximo al Sol. Rosetta lo acompañará durante más de un año: juntos rodearán el Sol y volverán de nuevo hacia Júpiter.

Se cree que los cometas son parte de los ladrillos primitivos con que se construyó el sistema Solar, y que podrían haber contribuido a traer el agua a la Tierra -quizás incluso a sembrarla con los ingredientes de la vida-. Quedan muchas preguntas fundamentales acerca de estos enigmáticos objetos, y Rosetta aspira a aclararlas mediante un estudio completo, in situ, del cometa.

La travesía hasta el cometa no ha sido directa. Desde su lanzamiento en 2004 Rosetta ha sobrevolado la Tierra tres veces, y una Marte, para ajustar su órbita con la ayuda de la gravedad de estos planetas. Esta compleja trayectoria también ha hecho posible que Rosetta visitara los asteroides Šteins y Lutetia, de los que ha obtenido imágenes y datos científicos sin precedentes.

"Después de un viaje de cinco meses y cuatro días, después de cinco vueltas alrededor del Sol y de 6.400 millones de kilómetros, estamos encantados de anunciar, por fin, que ¡ya hemos llegado!", ha dicho Jean-Jacques Dordain, Director General de la ESA.

“La nave europea Rosetta se ha convertido en la primera nave de la historia en reunirse con un cometa, un hito en la exploración de nuestros orígenes. Ha llegado la hora de los descubrimientos".

Hoy hemos visto la última de una serie de diez maniobras iniciadas en mayo para ajustar gradualmente la velocidad y la trayectoria de Rosetta a las del cometa. Si cualquiera de estas maniobras hubiera fallado la misión se habría perdido; el cometa, simplemente, hubiera pasado de largo".

“Este logro es el resultado de un esfuerzo internacional enorme a lo largo de varias décadas”, explica Álvaro Giménez, Director de Ciencia y Exploración Robótica de la ESA.

“Ha sido un largo camino desde que se discutió por primera vez el concepto de esta misión a finales de los años setenta, y desde que se aprobó en 1993. Ahora estamos a punto de abrir un tesoro para el conocimiento científico, que permitirá reescribir los libros sobre cometas durante varias décadas”.

El cometa empezó a revelar su personalidad a medida que se acercaba Rosetta. Las imágenes tomadas por la cámara OSIRIS entre finales de abril y principios de junio mostraron que su actividad era variable. El ‘coma’ del cometa –su envoltura de polvo y gas– comenzó a brillar rápidamente para luego volver a apagarse en el transcurso de apenas seis semanas.

En ese mismo periodo, las observaciones realizadas con el instrumento MIRO indican que el cometa estaba emitiendo unos 300 mililitros de vapor de agua cada segundo.

El Espectrómetro Térmico en el Visible y en el Infrarrojo, VIRTIS, determinó que la temperatura media del cometa era de unos -70°C, lo que indica que su superficie está cubierta en su mayor parte de polvo oscuro, y no de hielo limpio.

Las impresionantes imágenes tomadas cuando la sonda se encontraba a 12.000 kilómetros de su objetivo desvelaron que el núcleo está formado por dos masas independientes unidas por una especie de ‘cuello’, con forma de pato. A medida que Rosetta seguía acercándose al cometa, sus imágenes fueron mostrando más detalles. Las imágenes más recientes se recibieron esta mañana y se publicarán esta misma tarde.

“Las primeras imágenes claras del cometa nos han dado mucho que pensar”, confiesa Matt Taylor, científico del proyecto Rosetta para la ESA.

“Los dos lóbulos del cometa, ¿son dos cuerpos independientes que se juntaron en algún momento de la historia del Sistema Solar, o es un único cometa que ha sufrido una erosión drástica y asimétrica con el paso del tiempo? Rosetta se encuentra en el lugar y en el momento adecuado para estudiar uno de estos objetos tan especiales”.

Rosetta se encuentra a solo 100 kilómetros de la superficie del cometa, pero todavía se acercará un poco más. A lo largo de las próximas seis semanas la sonda describirá dos trayectorias triangulares frente al cometa, primero a una distancia de 100 kilómetros y luego a 50 km.

Durante estas maniobras sus instrumentos llevarán a cabo un minucioso estudio científico del cometa y cartografiarán su superficie para seleccionar un buen lugar para el aterrizaje del módulo Philae.

Finalmente, Rosetta intentará describir una órbita casi circular a apenas 30 kilómetros de distancia y, en función de la actividad del cometa, podría acercarse un poco más.

“La llegada al cometa es solo el principio de una gran aventura, todavía nos tenemos que enfrentar a grandes retos a medida que aprendemos a trabajar en este entorno inexplorado, empezando a orbitar un cometa y, en última instancia, aterrizando sobre su superficie”, explica Sylvain Lodiot, responsable de las operaciones de Rosetta, de la ESA.

A finales de agosto se habrán identificado cinco posibles puntos para el aterrizaje de Philae, de entre los que se elegirá uno a mediados de septiembre. A lo largo de octubre se confirmará la secuencia definitiva para el despliegue del módulo de aterrizaje, inicialmente previsto para el día 11 de noviembre.

“A lo largo de los próximos meses caracterizaremos el núcleo del cometa y fijaremos las referencias para el resto de la misión, pero también empezarán los preparativos para otro hito en la historia espacial: el primer aterrizaje en un cometa”, aclara Matt.

“Tras el aterrizaje, Rosetta seguirá acompañando al cometa hasta el punto de su trayectoria más próximo al Sol, al que llegará en agosto de 2015, y en el viaje de vuelta, estudiando su comportamiento desde cerca para recoger datos sin precedentes sobre cómo funciona un cometa a lo largo de su órbita alrededor del Sol”.

ESA

Los dinosaurios encogieron durante 50 millones de años para llegar a aves

Los dinosaurios encogieron durante 50 millones de años para llegar a aves
Un estudio internacional revela que el linaje de dinosaurios que evolucionó hacia las aves necesitó cerca de 50 millones de años para conseguir reducir su tamaño al de un pájaro. Este proceso de evolución constante favoreció que, antes de la aparición de la primera ave documentada, surgieran especies con alas y plumas que experimentaron con el vuelo.

Los gigantes y pesados dinosaurios se transformaron en pequeñas y ágiles aves tras un proceso de encogimiento que se extendió a lo largo de 50 millones de años, un tiempo más extenso del que se creía hasta ahora. Esta es la principal conclusión del trabajo que científicos de las universidades de Adelaida (Australia), Boloña (Italia), Southampton (Reino Unido) y Debrecen (Hungría) publican esta semana en la revista Science.

El linaje evolutivo de las actuales aves voladoras empezó hace alrededor de 210 millones de años a finales del Triásico. A partir de ese periodo, el peso corporal del orden de los dinosaurios terópodos, del que descienden las aves, fue disminuyendo progresivamente desde los 163 kg a los 0,8 kg del primer pájaro conocido, el Archaeopteryx, con caracteres intermedios entre los dinosaurios emplumados y las aves modernas. Siempre ha existido gran controversia acerca del origen de este genero debido a la ambigüedad de sus rasgos.

“Las aves han sido diferenciadas de sus parientes cercanos por su capacidad de volar”, indica a Sinc Michael Lee, autor principal de la investigación e investigador en la institución australiana, "pero en los últimos años esta distinción se ha difuminado debido al descubrimiento de dinosaurios con plumas como Microraptor –también con alas en sus extremidades inferiores–, que era capaz de planear. Sin embargo, un nuevo espécimen de Archaeopteryx estudiado recientemente sugiere que las primeras aves tenían alas más evolucionadas y una mejor capacidad de vuelo”.

Según explica Michael Benton de la Universidad de Bristol (Reino Unido) en un artículo de opinión complementario al trabajo de Science, en 1994 fue descubierto en China un fósil de dinosaurio sin alas pero con un recubrimiento de plumas. Fue el primero de una serie de hallazgos que han evidenciado el periodo de experimentación de estos animales extintos con el vuelo o, más bien, con el planeo y el salto.

Otro de los resultados del trabajo revela que este proceso de miniaturización habría propulsado la adaptación del esqueleto de estos grandes reptiles. La evolución habría sucedido cuatro veces más rápido a lo largo de las doce ramificaciones filogenéticas de los terópodos a los aves que en el resto de linajes evolutivos de los dinosaurios.

“El progreso del tamaño corporal habría sido un paso liberador. Permitió a los dinosaurios explorar toda una gama de nuevos estilos de vida y hábitats. De pronto, podían trepar a los árboles, perseguir a los insectos, saltar y planear”, sostiene Lee, "y esto habría provocado una explosión en esta rama de la evolución”.

Por su parte, Benton también plantea que el salto a los árboles fue un intento de escapar de los depredadores o de encontrar nuevos recursos alimenticios. Esta ‘mudanza’ habría requerido cuerpos pequeños, ojos agrandados para aumentar la visión tridimensional, mayores cerebros frente a la diversidad arbórea, plumas aislantes para permitir la actividad nocturna o el alargamiento de las extremidades para favorecer los saltos entre árboles.

El conjunto de adaptaciones habría moldeado los rasgos de las aves tal y como las conocemos hoy en día, con los hocicos cortos, los dientes más pequeños y las plumas aislantes. No obstante, el equipo subraya que estas características han sido adquiridas coordinadamente al influir también unas entre otras.

Método innovador

Para llegar a las conclusiones, los investigadores han utilizado una técnica estadística bayesiana, desarrollada originalmente para deducir las tasas de evolución de los virus. De esta forma han analizado más de 1.500 rasgos anatómicos de 120 especies de terópodos y aves primitivas, el mayor registro hasta la fecha.

Hasta ahora, los análisis filogenéticos del grupo habían seguido tres pasos: construir el árbol evolutivo, datar los puntos de ramificación y asignar las especies. Con el nuevo método se ha realizado todo el proceso a la vez. Los autores consideran que los estudios previos que apuntaban a que los cambios evolutivos en este linaje había sido más veloces, en realidad no reproducían con exactitud el proceso, ya que se centraban solo en las ramas evolutivas rápidas o en pocos rasgos esqueléticos evaluados.

SINC

Una estrella doble con extraños y salvajes discos protoplanetarios

Una estrella doble con extraños y salvajes discos protoplanetarios
Utilizando el conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) un equipo de astrónomos ha descubierto una impresionante pareja de discos de gas con formación de planetas violentamente desalineados rodeando a las dos estrellas que forman el sistema binario HK Tauri. Estas nuevas observaciones de ALMA proporcionan la imagen más clara obtenida hasta ahora de discos protoplanetarios en una estrella doble. El nuevo resultado también ayuda a explicar por qué tantos exoplanetas — a diferencia de los planetas del Sistema Solar — acaban teniendo órbitas extrañas, excéntricas o inclinadas. Los resultados aparecerán en la revista Nature el 31 de julio de 2014.

A diferencia de nuestro solitario Sol, la mayor parte de las estrellas se forman en pares binarios — dos estrellas que se encuentran en órbita una alrededor de la otra. Las estrellas binarias son muy comunes, pero plantean una serie de preguntas, incluyendo cómo y dónde se forman los planetas en estos entornos tan complejos.

"Ahora ALMA nos ha dado la mejor imagen de un sistema de estrellas binarias con discos protoplanetarios — ¡y nos encontramos con que los discos están desalineados mutuamente!", afirma Eric Jensen, un astrónomo del Swarthmore College (Pensilvania, Estados Unidos).

Las dos estrellas del sistema HK Tauri, que se encuentra a 450 años luz de la Tierra, en la constelación de Tauro (el Toro), tienen menos de 5 millones años y están separadas por unos 58 mil millones de kilómetros — 13 veces la distancia de Neptuno al Sol.

La estrella más débil, HK Tauri B, está rodeada por un disco protoplanetario que vemos de canto y que bloquea la luz estelar. Dado que se suprime el fulgor de la estrella, los astrónomos pueden observar fácilmente el disco mediante la observación en luz visible, o en longitudes de onda del infrarrojo cercano.

La estrella compañera, HK Tauri A, también tiene un disco, pero en este caso no bloquea la luz de la estrella. Como resultado, el disco no puede verse en luz visible porque su débil resplandor está inundado por el deslumbrante brillo de la estrella. Pero brilla resplandeciente en longitudes de onda milimétricas, que ALMA puede detectar fácilmente.

Usando ALMA, el equipo no sólo fue capaz de ver el disco alrededor de HK Tauri A, sino que también pudo, por primera vez, medir su rotación. Esta imagen, más clara, permitió a los astrónomos hacer cálculos que les llevaron a concluir que los dos discos están desalineados el uno con el otro con una diferencia de, al menos, 60 grados. Así que, en lugar de estar en el mismo plano que las órbitas de las dos estrellas, al menos uno de los discos debe estar significativamente desalineado.

"Esta clara desalineación nos ha proporcionado una imagen importante de cómo es este joven sistema de estrellas binarias", señala Rachel Akeson, del Instituto de Ciencias Exoplanetarias de la NASA, en el Instituto Tecnológico de California (Estados Unidos). "Aunque observaciones anteriores indicaban que existían este tipo de sistemas desalineados, las nuevas observaciones de ALMA de HK Tauri muestran con mucha más claridad lo que está pasando realmente en uno de estos sistemas".

Las estrellas y los planetas se forman a partir de inmensas nubes de polvo y gas. A medida que el material de esas nubes se contrae debido a la gravedad, comienza a girar hasta que la mayoría del polvo y el gas caen en un disco protoplanetario aplanado, girando alrededor de una creciente protoestrella central.

Pero en un sistema binario como HK Tauri las cosas son mucho más complejas. Cuando las órbitas de los astros y los discos protoplanetarios no están aproximadamente en el mismo plano, cualquier planeta que pueda estar formándose puede terminar en una órbita altamente excéntrica e inclinada.

"Nuestros resultados muestran que existen las condiciones necesarias para modificar las órbitas planetarias y que estas condiciones están presentes en el momento de la formación del planeta, al parecer debido al proceso de formación de un sistema de estrellas binarias," señaló Jensen. "No podemos descartar otras teorías, pero ciertamente podemos afirmar que una segunda estrella hará el trabajo".

Puesto que el ALMA puede ver el polvo y el gas, de otro modo invisibles, de discos protoplanetarios, esto ha permitido obtener imágenes nunca antes vistas de este joven sistema binario. "Estamos viendo esto en las primeras etapas de formación, con los discos protoplanetarios todavía en su lugar, por tanto podemos ver mejor cómo están orientadas las cosas", explicó Akeson.

En un siguiente paso, los investigadores quieren determinar si este tipo de sistema es típico o no. Se trata de un caso único, lo cual es importante, pero se necesitan estudios adicionales para determinar si este tipo de disposición es común en nuestra galaxia, la Vía Láctea.

Jensen concluye: "aunque este mecanismo es un gran paso adelante, no puede explicar todas las órbitas extrañas de los planetas extrasolares — simplemente, no hay suficientes compañeras binarias para hacer de esta una respuesta a todo el planteamiento. ¡Así que esta también es una interesante incógnita por resolver!".

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