El Telescopio Espacial Hubble usará la Luna como espejo para ver a Venus

El paso del planeta Venus justo por delante del Sol, desde la perspectiva visual de la Tierra, es un fenómeno astronómico inusual. Sólo se producen dos de estos pases o tránsitos cada 120 años aproximadamente, a causa de las peculiaridades de las órbitas de Venus y la Tierra. El día 5 (ó 6 dependiendo de la zona horaria) de junio, Venus cruzará por delante del Sol, y no volverá a hacerlo hasta el año 2117. El último tránsito fue el de 2004, y el penúltimo el de 1882.

Por tanto, el tránsito de 2012 es la última oportunidad que se tendrá en este siglo para ver a Venus pasando por delante del Sol.

El Telescopio Espacial Hubble también observará el acontecimiento, aunque de un modo muy exótico. El Hubble no puede mirar directamente hacia el Sol, así que los astrónomos planean apuntarlo hacia la Luna, para usarla como espejo con el que captar la luz solar reflejada y aislar la pequeña fracción de la luz que pase a través de la atmósfera de Venus. Impresas en esa pequeña cantidad de luz estarán las huellas químicas de la composición atmosférica de ese planeta.

Estas observaciones reproducirán una técnica que ya está siendo usada para determinar la composición química de las atmósferas de planetas gigantes de fuera de nuestro sistema solar que pasan por delante de sus estrellas. En el caso de las observaciones del tránsito de Venus, los astrónomos ya conocen la composición química de la atmósfera de Venus, y que ésta no muestra señales de que exista vida en el planeta. Sin embargo, el tránsito de Venus será usado a fin de comprobar la factibilidad de esta técnica para detectar, en planetas de fuera de nuestro sistema solar comparables en tamaño a la Tierra que pasen por delante de sus respectivas estrellas, las huellas químicas de las eventuales atmósferas de esos mundos, incluyendo hipotéticos planetas con las condiciones apropiadas para la vida. Venus es un buen modelo porque es similar en tamaño y masa a nuestro planeta.

El Hubble observará la Luna durante siete horas (antes, durante y después del tránsito) para que los astrónomos puedan comparar los datos.

Los astrónomos necesitan realizar una observación larga debido a que buscarán rastros espectrales extremadamente débiles. Sólo una cienmilésima parte de la luz solar se filtrará a través de la atmósfera de Venus y se reflejará en la Luna.

Supernovas, ¿promotoras de la vida en el universo?

Un nuevo y fascinante estudio sugiere que las explosiones en forma de supernova de estrellas masivas cerca del sistema solar han influido mucho en el desarrollo de la vida.

Cuando las estrellas más masivas agotan su combustible y llegan al final de sus vidas, explotan como supernovas, explosiones colosales que, aunque brevemente, son más brillantes que una galaxia entera de estrellas normales. Los remanentes de estas catástrofes cósmicas también liberan grandes cantidades de partículas de alta energía conocidas como rayos cósmicos galácticos. Si una supernova está lo bastante cerca del sistema solar, los elevados niveles de rayos cósmicos galácticos pueden tener repercusiones directas en la atmósfera de la Tierra.

El profesor Henrik Svensmark, de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU) escrutó los últimos 500 millones de años de datos geológicos y astronómicos, y tuvo en cuenta la proximidad del Sol a las supernovas, a medida que se movía alrededor del centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. En particular, cuando el Sol pasa a través de los brazos espirales de la Vía Láctea, se encuentra con grupos de estrellas en formación. Tales grupos, de edades variadas, se conocen como cúmulos abiertos, y su población estelar, que se dispersa con el paso del tiempo, comienza poseyendo una pequeña proporción de estrellas lo bastante masivas como para explotar en forma de supernova. A partir de los datos sobre los cúmulos abiertos, el profesor Svensmark fue capaz de deducir cómo varió con el tiempo la frecuencia con que surgieron supernovas cerca de nuestro sistema solar.
Comparando esta cifra con el registro geológico, ha constatado que los cambios en la frecuencia de aparición de supernovas cercanas parecen haber influido mucho en las condiciones para la vida en la Tierra, y además de un modo bastante insólito: Cada vez que el Sol y sus planetas han visitado las regiones de mayor formación estelar en la Vía Láctea, caracterizadas por una mayor abundancia de supernovas, la vida ha prosperado. "La biosfera parece contener un reflejo del cielo, por cuanto la evolución de la vida refleja la evolución de la galaxia", comenta sugerentemente Svensmark

Venus se alineará con la Tierra y el Sol el próximo 5 de junio

Durante el martes 5 de junio, un fenómeno astronómico excepcional será visible desde la Tierra: el tránsito de Venus por el Sol. Este planeta cruzará por delante del disco solar y será una oportunidad única para que los astrónomos calibren y mejoren las técnicas actuales que permiten detectar planetas extrasolares.

“Los científicos tenemos la obligación moral de aprovechar al máximo esta oportunidad, pues no se nos volverá a presentar otra igual”, afirma el astrónomo Jay M. Psachoff, que trabaja en la Escuela Universitaria Williams (EE UU).

El tránsito de un planeta es una rara alineación en el que un astro se interpone en la línea que forman el Sol y la Tierra. El tránsito de Venus no volverá a suceder hasta el año 2117.

La última vez que se pudo observar desde la Tierra fue en 2004. “Pero esta vez es particularmente especial porque el Sol está atravesando una fase de mucha actividad”, señala Psachoff.

 “Lo que veremos será muy similar a lo que podemos observar cuando los exoplanetas pasan por delante de su estrella”, afirma el científico en un comentario publicado en la revista Nature.

La sonda Venus Express lleva desde 2006 orbitando Venus y enviando información a la Tierra. Los datos que se reciben son medidas atmosféricas que el satélite toma al amanecer y al atardecer de cada día en distintos lugares del planeta, “por lo que es imposible saber si las diferencias que observamos se deben a cambios en el espacio o en el tiempo”, señala Psachoff. Durante el tránsito se podrá observar la totalidad de la atmósfera del planeta.

“Usaremos telescopios de todo el mundo para obtener la mayor cantidad de información posible”, explica el experto. (Fuente: SINC)

La Luna se creó exclusivamente de la Tierra

Un nuevo análisis químico de material lunar recogido por los astronautas del programa Apolo en los años 70, contradice la teoría muy aceptada de que una gigantesca colisión entre la Tierra y un objeto del tamaño de Marte produjo la Luna hace 4.500 millones de años.

En el escenario de esa colisión descomunal, las simulaciones por ordenador sugieren que la Luna tiene dos progenitores: la Tierra y un hipotético cuerpo planetario al que los científicos llaman "Theia". Sin embargo, un análisis comparativo de isótopos de titanio de la Luna, la Tierra y meteoritos, hecho por el equipo de Junjun Zhang de la Universidad de Chicago, indica el que material de la Luna vino únicamente de la Tierra.

Si la Luna fuera hija de dos objetos, tal como sucede en los seres humanos, la Luna habría heredado parte del material de la Tierra y parte del material del otro astro, aproximadamente mitad y mitad, según razona Nicolas Dauphas, profesor de Ciencias Geofísicas en la Universidad de Chicago y coautor del estudio. "Lo que hemos descubierto es que "la niña" no parece diferente en comparación con la Tierra. Podríamos decir que es como una niña con un único progenitor".

Los resultados de este estudio van a suscitar una fuerte polémica, ya que, si la Luna se formó exclusivamente de la Tierra, hay que explicar cómo sucedió tal cosa, y las hipótesis existentes al respecto presentan todas ellas algún punto débil.

Por ejemplo, una vieja idea, por mucho tiempo abandonada, es que la Luna surgió desgajándose de una Tierra fundida, que giraba muy rápidamente debido a un gigantesco impacto. Esta idea explica la similitud entre la Tierra y la Luna, pero cómo una masa grande y concentrada podría girar lo bastante rápido como para dividirse en dos, sigue careciendo de una explicación convincente.
Según otra hipótesis, la Tierra colisionó con un cuerpo helado carente por completo de titanio. Sin embargo, no existen cuerpos formados únicamente por hielo en el sistema solar. Siempre tendrían una fracción importante de material mineral, por lo que deberían tener alguna cantidad de titanio.

Cabe también la posibilidad de que Theia hubiera tenido la misma composición que la Tierra, pero es poco probable a juzgar por la opinión ampliamente aceptada de que la Tierra acumuló material muy variado durante decenas de millones de años gracias a las colisiones con cuerpos más pequeños provenientes de diferentes regiones del sistema solar en desarrollo.

El origen de la Luna sigue, por tanto, envuelto en el misterio. Y, tal como señala Dauphas, 40 años después de los viajes tripulados a la Luna, todavía no ha terminado la labor de investigación de las muestras de rocas lunares traídas a la Tierra por los astronautas del programa Apolo.

Lejos de ser mera historia, el programa Apolo sigue pues aportando vías para hacer nuevos hallazgos científicos.

La enigmática física del Cero Absoluto

 

Se ha conseguido demostrar de manera experimental, por primera vez, que si se enfrían átomos hasta temperaturas cercanas al Cero Absoluto (aproximadamente 273,15 grados centígrados bajo cero ó 459 grados Fahrenheit bajo cero) éstos pueden comportarse de manera muy similar a como lo hacen sistemas físicos con los que aparentemente no tienen nada en común. Estas intrigantes coincidencias de conducta podrían permitir acceder a información desconocida sobre relaciones entre lo atómico y la cosmología.

Este estado ultrafrío, llamado "criticalidad cuántica", parece delatar la existencia de similitudes entre él y fenómenos tan diversos como la dinámica gravitacional de los agujeros negros o las condiciones exóticas que reinaban en el universo instantes después de su creación.

Por tanto, al estudiar sistemas de átomos en estados de criticalidad cuántica, tal vez sea posible encontrar modos de simular fenómenos cosmológicos de los primeros momentos del universo.

La criticalidad cuántica sólo aparece en la vecindad de una transición de fase cuántica. En la física de la vida cotidiana, se producen transiciones de fase cuando, por ejemplo, el agua se transforma en hielo como respuesta a un descenso en la temperatura. Las transiciones de fase cuánticas, mucho más elusivas y exóticas, se producen sólo a temperaturas ultrafrías bajo la influencia de magnetismo, presión u otros factores.

El equipo de los físicos Cheng Chin y Xibo Zhang, de la Universidad de Chicago, es el primero en observar la criticalidad cuántica en átomos ultrafríos en retículas ópticas.

En sus experimentos, estos científicos usan conjuntos de haces láser que se cruzan para atrapar y enfriar hasta 20.000 átomos de cesio en un plano horizontal contenido en una cámara al vacío. El proceso transforma los átomos de un gas caliente en un superfluido, una forma exótica de la materia que sólo existe a temperaturas bajísimas.

El experimento completo dura de seis a siete segundos y es posible repetirlo una y otra vez.

Los científicos lograron ver las señales de la criticalidad cuántica en sus experimentos sólo cuando consiguieron hacer bajar la temperatura hasta sólo unas pocas milmillonésimas de grado por encima del Cero Absoluto.

La puerta de este nuevo e intrigante campo de la investigación científica ha quedado pues abierta definitivamente. Los experimentos futuros sobre la enigmática física del Cero Absoluto y sus similitudes con la dinámica gravitacional de los agujeros negros o los extraños fenómenos cosmológicos acaecidos justo tras la creación del universo, tal vez conduzcan a descubrimientos fascinantes

La antena emisora y la receptora más pequeñas del mundo

Unos científicos han usado dos moléculas como antenas y han conseguido transmitir señales en forma de fotones individuales, desde una a la otra.

Una conexión de radio establecida mediante fotones individuales sería ideal para diversas aplicaciones de comunicación cuántica, como por ejemplo en la criptografía cuántica o en una computadora cuántica.

Las partículas individuales de luz son el medio elegido para transmitir bits cuánticos. En el futuro, estas unidades de información cuántica podrían sustituir en muchas aplicaciones a los bits convencionales si la computación cuántica logra despegar.

En los experimentos realizados en el Instituto Federal Suizo de Tecnología, en Zúrich, el equipo de Vahid Sandoghdar, director del Departamento de Nanoóptica en el Instituto Max Planck para la Ciencia de la Luz en Alemania, y Stephan Goetzinger, profesor en la Universidad de Erlangen, Alemania, usó como antenas dos moléculas del compuesto conocido como DBATT (por las siglas del inglés "dibenzanthanthrene").

Puesto que un fotón solo no acostumbra a interactuar mucho con una molécula, los físicos tuvieron que usar ciertos "trucos" en sus experimentos, a fin de conseguir que la molécula receptora registrara la señal luminosa. Se valieron de dos capas dopadas con moléculas de tinte, separadas por varios metros y conectadas por un cable de fibra óptica. Y se trabajó con muestras enfriadas hasta 272 grados centígrados bajo cero, es decir, casi hasta el Cero Absoluto (aproximadamente 273,15 grados centígrados bajo cero).

El resultado ha sido la transmisión de fotones individuales entre las dos antenas más pequeñas del mundo.