Un telescopio del tamaño de la Tierra para fotografiar el agujero negro del centro de la Galaxia

Un telescopio del tamaño de la Tierra para fotografiar el agujero negro del centro de la Galaxia

El conjunto de antenas del radiotelescopio ALMA en Atacama, Chile.Hace ya algún tiempo que sabemos que en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, se encuentra un agujero negro supermasivo: desde la Tierra este objeto estaría a 26.000 años-luz en la dirección de la constelación Sagitario, así que le llamaremos Sagitario-A.

Un agujero negroSagitario-A contiene una masa equivalente a cuatro millones de Soles; es un objeto extremadamente compacto* que distorsiona el tejido del espacio-tiempo a su alrededor, por lo cual no es visible a simple vista. Sin embargo, el disco de acreción (el sumidero de materia que está siendo absorbida por el agujero) emite radiación en forma de infrarrojo y ondas de radio, así como radiación de Hawking, con lo cual puede ser detectado por radiotelescopios, por ejemplo. Tenemos una foto compuesta de los telescopios Chandra y Hubble pero es algo borrosilla.

La reciente foto de Sagitario-A. imagen©NASADe todas maneras, un telescopio óptico funciona de forma totalmente diferente a un radiotelescopio. Estos últimos no consisten en lentes ni espejos, sino que -coo pueden verse en las icónicas imágenes de apertura de los filmes 2010: Odissey Two y Contact– son conjuntos o array de antenas que captan señales de radio. Cuanto más antenas, mejor.

Y ahora viene la idea del Telescopio Event Horizon. Este es uno de esos proyectos que parece sacado de una novela de Arthur C. Clarke: se trata de un sistema que enlazaría no un array de antenas locales, sino conjuntos completos de radiotelescopios de todo el mundo, desde España y Arizona -pasando por Chile, Hawaii y México- hasta la Antártida, creando un telescopio virtual del tamaño del planeta Tierra.

La composición del telescopio virtual Event HorizonEs complicado sincronizar todos estos delicados dispositivos al mismo tiempo de forma que apunten a una localización concreta del cielo, pero se espera obtener imágenes de 2PB (petabytes) del arco de luz distorsionada en torno al agujero y tal vez del chorro de partículas que brota del eje de algunos de estos objetos, si es que Sagitario-A lo tiene.

Imagen de Sagittarius-A en la web de la NASA.

* como un millón de veces el diámetro de la Tierra, pero claro, mucho más denso.

El misterioso metal de la atmósfera marciana

El misterioso metal de la atmósfera marciana

Hace poco, la sonda MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Emission) que se dedica a explorar la tenue atmósfera de Marte, detectó una concentración en forma de capas de partículas metálicas que rodea el planeta. Concretamente, polvo de magnesio, hierro y sodio en la ionosfera.

Esto no es nada extraño. En el espacio interplanetario, hay gran cantidad de polvo mineral: roca, metales y hielo, restos de la nube original que formó el Sistema Solar y de las colisiones posteriores. Este polvillo llueve sobre los planetas continuamente, y allí donde topa con una atmósfera se funde, dejando estos restos metálicos.

En la Tierra, el campo magnético se encarga de orientarlos en forma de capas y corrientes alineados según sus líneas de fuerza, como cuando ponemos limaduras de hierro sobre un papel y pasamos un imán debajo. Pero Marte -cuyo núcleo se enfrió hace tiempo- carece de campo magnético*. ¿Entonces, qué mantiene flotando ahí esas partículas?

En parte hay zonas magnéticas fosilizadas en la superficie que podrían generar este efecto, así como los potentes vientos marcianos. La distribución del hierro y el magnesio, además, son diferentes a los modelos terrestres. La incógnita permanece, como un recordatorio de que cada planeta tiene una dinámica propia y no podemos extrapolar lo que sabemos de la geología terrestre y darlo por sentado en otro sitio…

*Sí lo tiene, pero es muy débil: dos mil veces menos que el terrestre (que a su vez es unas 200 veces menos potente que un imán de esos de nevera). Esta es una de las razones por las que el planeta es tan inhóspito para nosotros: el campo magnético provee de un eficiente escudo contra las partículas cargadas del viento solar. La pérdida de atmósfera marciana es consistente con lo que correspondería al “apagado” de su dinamo interna hace 3.600 millones de años.

¿Han encontrado vida en Encélado? No.

¿Han encontrado vida en Encélado? No.

EncéladoEstos días ha surgido en todos los medios la noticia de que la NASA habría encontrado pruebas de vida microbiana en Encélado y Europa, lunas -respectivamente- de Saturno y Júpiter. Sobre todo los titulares de la prensa común, no sensacionalista (El País, ABC, etc) eran bastante espectaculares. Como suele ocurrir, se prestan a equívoco: parece que las noticias científicas se las dejan a los becarios. Entonces, ¿qué tal si precisamos un poco?

Desde hace ya casi cuarenta años sabemos que las lunas más grandes de los gigantes gaseosos de nuestro sistema solar tienen actividad geológica: un núcleo de magma caliente que provoca contracciones y desplazamientos de la corteza y actividad volcánica. Esto es posible en parte por su tamaño y en parte por la energía que proveen las mareas gravitatorias de su planeta, que retuercen y sacuden la luna como si fuera una enorme Powerball. Creo que la primera prueba de esto fue una pluma volcánica en Io, un mundo amarillento por el azufre. Pero cuando su hermana Europa mostró una superficie cubierta de hielo -hielo de agua, es decir, H2O cristalizado- se empezó a especular con la posibilidad de que bajo su superficie existiera un océano inmenso, tibio y líquido gracias al calor geotermal.

Las teorías sobre los mares europeos no se pudieron consolidar hasta que la misión Galileo se aproximó con mejores equipos que la Voyager y fotografió evidentes grietas en los glaciares de la luna, confirmando la fusión y desplazamiento de una corteza de hielo que se sustentaba sobre un mar líquido de kilómetros de profundidad. También se detectó la efusión de vapores de sulfuro de magnesio y cloruro de sodio: agua salada y chimeneas hidrotermales. Europa contiene, de hecho, mucha más agua que la propia Tierra.

(Un inciso: con una gravedad diez veces más baja que la terrestre la pesca tiene que ser espectacular allí, pero la dosis de radiación que viene de Júpiter es letal en la superficie; no son buenas playas)

Cassini sobre EnceladoY ahora vamos a la noticia de esta semana. La sonda Cassini, que ronda Saturno y su sistema de lunas/anillos, ha pasado a través de uno de los géiseres o plumas hidrotermales que también brotan de la corteza helada de Encélado. El espectrómetro de masas de la sonda ha detectado, además de compuestos orgánicos y dióxido de carbono, hidrógeno molecular: seguramente un producto de la actividad geotermal.

En la Tierra, este hidrógeno emitido por las chimeneas geotermales es un recurso energético para muchos microbios extremófilos que viven de sintetizar metano. De hecho, se supone que la vida terrestre empezó así hasta que algunas algas desarrollaron la clorofila. Si ahora mismo lleváramos un frasco de estos extremófilos a Encélado, estarían muy a gusto allí. Es una buena noticia, pero ni de lejos significa que se haya encontrado vida o trazas de ella, sólo que es más posible que exista.

visto en New Scientist y otros muchos sitios .

Exoplanetas en imágenes de verdad!

Exoplanetas en imágenes de verdad!

exoplanetasAlgo que siempre me ha jorobado de las noticias de actualidad espacial son las fabulosas imágenes-gancho de los reportajes, en las que se pueden ver planetas, estrellas y otros fenómenos del espacio… y resultan ser “interpretaciones artísticas” pintadas o hechas por ordenador.

La mayor parte de la información que tenemos sobre los exoplanetas consiste en inferencias a partir de variaciones luminosas y de datos espectrales cuando el planeta pasa delante de su estrella. Su composición atmosférica, tamaño, densidad, temperatura superficial, todo consiste en deducciones y posibilidades. Pero estas posibilidades pueden ser un chasco, como ocurre con la famosa anomalía de KIC 8462852, apodada “superestructura alienígena” porque no sabemos si se trata de un campo de asteroides, una nube de cometas u otra cosa. O si simplemente son datos erróneos.

Por eso me ha gustado esta animación hecha por Jason Wang, estudiante de Berkeley, consistente en imágenes reales recogidas desde 2009 hasta ahora por el observatorio Keck (Hawaii). Corresponden a la estrella HR 8799 en Pegaso y muestran cuatro puntitos, cuatro gigantes gaseosos (más masivos que Júpiter) orbitándola, como se vería en un documental sobre órbitas keplerianas.

(© imagen: Jason Wang/Christian Marois)

HR 8799 apenas tiene 60 millones de años, y sus mundos tardan 40 años terrestres en completar una órbita.
También en Berkeley, han hecho una foto real de un planeta transitando alrededor de la estrella Fomalhaut:

fomalhaut-b

En ambas imágenes se ha recurrido al truco de enmascarar la estrella para eclipsar su brillo y permitir avistar el reflejo de los mundos que la rodean. Fomalhaut está a 25 años luz, y el sistema HR 8799 a 129; pero resulta emocionante ver que esas cosas están realmente ahí, aunque sean cuatro píxeles. Porque, creo recordar, hace dos años la mejor imagen que teníamos de Plutón era igual.

A Four Planet System in Orbit, Directly Imaged and Remarkable, en Many Worlds
Visto en io9

Sagitario B y los olores del espacio

Sagitario B y los olores del espacio

Sagitario BSagitario B es una nube molecular a unos 120 parsecs (390 años-luz) del centro de la Galaxia y una de las mayores concentraciones de material de ésta: se estima que la cantidad de gases equivale a unos tres millones de veces nuestro Sol. También es bastante densa, y no solo contiene hidrógeno, helio y elementos individuales sino que la larga interacción de átomos y energías circundantes ha creado un caldo de cultivo para elaboradas moléculas orgánicas.

La estructura de Sagitario B es bastante compleja, con regiones de densidades y composiciones distintas (lo cual no es raro en una estructura que mide 150 años-luz de lado a lado). Como cualquier nube de gases, ha servido de criadero de estrellas; y cuando una estrella se enciende y empieza a trabajar, emite energía en forma de radiación.

Esta radiación -al chocar contra las pequeñas motas de polvo y hielo de la nube- produce radicales libres, que desencadenan reacciones químicas capaces de fabricar moléculas más y más complejas. Por otra parte, el calor también funde el hielo y permite reacciones más específicas de nuestra química orgánica, asociada al agua líquida.

Así, tenemos dulzón etilenglicol (un componente del anticongelante del coche, tóxico) y etanoato de etilo, con un puntillo a limón. Hay vinagre (ácido acético) aromática acetona (quitaesmalte, uno de mis olores favoritos) y sulfuro de hidrógeno que huele a huevos podridos. Casi que lo más abundante es etanol (o sea, alcohol corriente y potable). Estas moléculas son mucho menos abundantes que el hidrógeno, pero dado el volumen de que estamos hablando, la cantidad es importante.

Moléculas quirales¿Cómo sabemos esto? Hemos dicho que hay estrellas en torno a la nube. La luz, es decir, los fotones emitidos por estas estrellas chocan con las moléculas y las hacen cambiar de estado, es decir, pasan a un nivel diferente de energía y luego desprenden un fotón en una determinada longitud de onda. Es, básicamente, un láser. Y esas emisiones de energía con una huella molecular son detectadas por nuestros radiotelescopios.

 

Sagitario B es una fuente constante de información para los científicos desde hace cuarenta años: el año pasado se descubrió óxido de propileno en sus dos formas (levógira y dextrógira) una molécula bastante compleja que aquí usamos para hacer plástico de poliuretano. Cuando tengamos escasez de plásticos, ya sabemos dónde hay que ir a buscar material. Y de paso, recoger algo de los 1027 (mil cuatrillones) de litros de alcohol gratis!

Chimeneas hidrotermales en Marte

Chimeneas hidrotermales en Marte

Marias PassEl robot Curiosity lleva un buen tiempo investigando la superficie de Marte, concretamente las cercanías del cráter Gale. Este cráter de impacto, con 3,5-3,8 mil millones de años de antigüedad, fue escogido por la presencia de formaciones visibles desde el espacio, formaciones geológicas que indicaban la posible presencia de agua en tiempos pasados. Y, de hecho, se han encontrado gran cantidad de muestras: estratificaciones de sedimentos, escorrentías fósiles, cantos rodados… aunque, como no tenemos idea de la mecánica geológica de otros mundos, podría tener otras causas. Pero las evidencias son ya aplastantes.

Agua caliente

Chimeneas hidrotermalesLo último es aún más interesante, porque consiste en unos accidentes demasiado pequeños para ser vistos desde la órbita. Son restos de lo que parecen ser antiguas chimeneas hidrotermales, esas surgencias de agua mineral casi hirviendo que en la Tierra ocurren en las profundidades del océano y que se consideran uno de los posibles puntos de aparición de la vida orgánica.

El agua caliente cargada de minerales es no solamente un lugar químicamente activo, donde reacciones complejas pudieron dar lugar a aminoácidos y finalmente a moléculas autorreplicantes, sino que es un punto de reunión de todo tipo de organismos debido a la temperatura y los nutrientes que allí se encuentran.

Bichos

La base de la cadena alimenticia la constituyen las arqueas quimiosintéticas, que obtienen su energía oxidando compuestos ferrosos, sulfuro de hidrógeno o amoníaco que sale por las chimeneas. A partir de ahí se alimentan otros microbios, organismos filtradores, pequeños depredadores… claro, todo esto en la Tierra. En Marte, no tenemos ni idea: pudieron ser fuentes totalmente estériles.

Se localizan en tres zonas diferentes del cráter Gale: Yellowknife Bay, Dingo Gap y Marias Pass. Todas ellas tienen un diámetro máximo de unos 70 cm, con bordes de cementación (por la huella de los fluidos) y capas concéntricas o irregulares. Su composición consiste en minerales de la arcilla y basálticos, pero existen variaciones de los contenidos en sílice, magnesio, titanio, hierro y en los niveles de hidratación.

En realidad, podrían incluso ser otra cosa totalmente distinta: lo único que nos indican es que por dentro fluían sedimentos licuados. Pudieron ser simplemente fumarolas de lodo, bastante inhóspitas para cualquier cosa que no sea un organismo extremófilo.

En Almería, también (claro)

Hay algunos puntos de la Tierra donde, aparte de chimeneas activas, existen restos fósiles similares a los marcianos: Australia, Colorado, Santa Cruz (USA) y Las Herrerías (Almería). De este último sitio procede el mineral llamado jarosita, por el Barranco Jaroso, en Sierra Almagrera, posiblemente originado durante la actividad de las placas tectónicas durante el Mioceno superior. En este caso la actividad está conectada al flujo de aguas termales.

No es la primera señal de actividad hidrotermal en Marte: la Spirit encontró, en el entorno del cráter Gusev, una especie de “coliflores” silíceos que se parecen mucho a los estromatolitos terrestres causados por tapetes microbianos que precipitan sílice en formas caprichosas.

Puede que no veamos vida en Marte durante un tiempo, pero cada vez estamos más cerca de descubrir su presencia en de épocas pasadas.