viernes, 30 de agosto de 2013

Primer análisis integral de los efectos del calentamiento global sobre la vida marina

Las temperaturas crecientes en el mar están alterando de manera preocupante los hábitats de la vida marina así como los patrones de crecimiento de ésta. Así se ha determinado en un estudio de tres años de duración cuyos resultados se han hecho públicos recientemente.

Lo más común es que el público y la comunidad científica presten más atención a los impactos del cambio climático sobre la biodiversidad y las actividades humanas que se asientan sobre tierra firme. Sin embargo, los ecosistemas marinos cubren el 71 por ciento de la superficie del planeta, y es la vida marina la que nos proporciona la mitad del oxígeno que respiramos, sin olvidar que extraemos bastante comida del mar y que obtenemos algunos otros recursos de las formas de vida marítimas.

Una importante pregunta cuya respuesta resta por encontrar es si la vida marina está mejor resguardada del cambio climático que la terrestre debido a la mayor lentitud del ritmo de calentamiento del mar con respecto al del calentamiento de tierra firme. La velocidad del calentamiento marítimo es de aproximadamente un tercio de la del terrestre. Esta menor velocidad hace que las consecuencias del calentamiento global se noten primero en tierra firme, aunque esto no significa que el mar sea inmune al cambio climático.

Un equipo internacional de científicos de Australia, Estados Unidos, Canadá, Reino Unido, Alemania, Dinamarca, España y Sudáfrica, se propuso averiguar lo más detalladamente posible qué efectos está teniendo el calentamiento global sobre la vida marina.



Este equipo, encabezado por Elvira S. Poloczanska, de la CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) de Australia, ha completado el primer análisis global de los impactos del cambio climático sobre la vida marina, conformando una enorme base de datos que incluye registros acerca de 1.735 cambios biológicos, nutriéndose para ello de numerosos informes que abarcan décadas de observaciones.

Aunque la percepción del público en general es que los efectos del cambio climático global son algo del futuro y no del presente, los cambios que ya son observables están muy extendidos y son inquietantes. El cambio climático ya ha dejado impresa su huella en todos los ecosistemas (desde los costeros a los de mar abierto), en todas las latitudes (desde las polares hasta las tropicales) y en todos los niveles tróficos (desde el plancton hasta los tiburones).

El calentamiento global ha causado un desplazamiento de las especies marinas en busca de condiciones adecuadas, alterándose así en muchos casos de modo notable el calendario de migraciones estacionales que les ha venido marcando la naturaleza desde mucho tiempo atrás. En total, un 81 por ciento de todos los cambios examinados concuerdan con los efectos que cabe esperar del cambio climático.

Con el calentamiento de las aguas, la distribución geográfica de las especies marinas se desplaza hacia los polos. Lo más intrigante, sin embargo, es que ese desplazamiento es más rápido que el de sus homólogos terrestres. Las fronteras en avance de las áreas de distribución geográfica de las especie marinas están acercándose a los polos a un promedio de 72 kilómetros por década, una velocidad considerablemente más alta que la de las especies en tierra firme, que se mudan hacia los polos a razón de un promedio de 6 kilómetros por década. El plancton y los peces con estructura ósea, muchos de los cuales resultan importantes para la alimentación humana, han resultado mostrar los cambios más grandes.

El aumento de las temperaturas también está cambiando las épocas del año habituales para actividades como la procreación, la migración y el mayor acopio de alimentos.

Para la vida marina, los eventos típicos de la primavera se han adelantado en más de cuatro días, casi el doble de lo acaecido para la flora y la fauna terrestres. El grado de adelanto en el calendario varió entre las distintas especies, alcanzando su mayor valor (11 días) en el caso del plancton y en el de los peces con huesos.

lunes, 26 de agosto de 2013

Auroras boreales en directo desde Groenlandia, con GLORIA

El proyecto europeo GLORIA (GLObal Robotic-telescopes Intelligent Array, Red Global de Telescopios Robóticos), con participación del Instituto de Astrofísica de Canarias (España), realizará  retransmisiones en directo del fenómeno de las auroras boreales desde el Sur de Groenlandia del 24 al 29 de agosto. La propuesta de GLORIA incluye también compartir fotos y actividades educativas para los estudiantes.

Sólo desde los casquetes polares de nuestro planeta se observan las auroras boreales y australes, un fenómeno astronómico espectacular que aparece ante nuestros ojos como cortinas luminosas de tonalidades diversas y cambiantes. Pero este verano trae la oportunidad de observar las auroras boreales (aquellas que se ven en el hemisferio norte) en directo desde casa, con una conexión a Internet. El momento para la observación es propicio: en la actualidad existe un aumento de la actividad solar que produce las auroras y que alcanzará su máximo a finales de 2013.

GLORIA es un innovador y ambicioso proyecto de ciencia ciudadana que dará acceso libre y gratuito a una red de telescopios robóticos a través de una interfaz Web. El IAC participa en el proyecto a través del Telescopio Abierto Divulgación (TAD).

Del 24 al 29 de agosto la expedición Shelios 2013, coordinada por el investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), Miquel Serra-Ricart, observará las auroras boreales desde el sur de Groenlandia. Miembros del proyecto europeo GLORIA se unirán a la expedición para realizar una retransmisión en directo del fenómeno. Vídeos e imágenes de las auroras serán retransmitidos en directo por Internet (en el portal live.gloria-project.eu) desde Groenlandia.

La retransmisión de las Auroras 2013 es la cuarta de una serie de retransmisiones en directo de eventos astronómicos programados por el proyecto GLORIA para promover la Astronomía y Ciencia Ciudadana entre el público (la primera fue el tránsito de Venus y le siguieron un eclipse de Sol y la relativa a la expedición Auroras 2012).



En su vertiente más educativa, el proyecto desarrolla actividades para involucrar a los estudiantes de secundaria. Concretamente, en el caso de las Auroras Boreales, se propondrá a los estudiantes que determinen la distancia a la que se forman las Auroras a partir de observaciones simultáneas realizadas desde dos puntos separados una distancia de 1km.

Se realizará una conexión diaria, siempre que las condiciones atmosféricas lo permitan, entre 24 y 29 de agosto 2013, desde tres emplazamientos situados al sur de Groenlandia. El emplazamiento principal estará situado en los alrededores del glaciar Qaleraliq (longitud = 46.6791W ; latitud = 60.9896N, figura 1) el segundo en una granja de Tasiusaq (figura 2) y el tercero en el poblado de Qasiarsuk (figura 3). Las emisiones serán desde 00:30 a 1:30 UT (22:30 - 23:30 hora local del día anterior en Groenlandia, 02:30-03:30 CET; donde UT significa Tiempo Universal y CET hora central europea). La emisión se llevará a cabo a dos niveles:

1) Conexiones en directo. Durante una hora una cámara apuntará hacia el cielo con el objetivo de transmitir una secuencia de vídeo de los movimientos de la aurora.

2) Time-Lapse. Todas las noches durante una hora y cada minuto se cambiará la imagen del cielo estrellado para mantener actualizado el portal de la emisión.

Estas imágenes serán accesibles en la web con el fin de realizar la actividad educativa propuesta.

Las retransmisiones podrán seguirse en el portal  de GLORIA y en el del principal colaborador sky-live.tv . En el portal de GLORIA se mostrará información actualizada tanto de la situación meteorológica como de la realización o no de la retransmisión. Las retransmisiones también serán anunciadas, con unas horas de antelación, por las redes sociales de GLORIA.

Las auroras polares se producen cuando partículas muy energéticas originadas en el Sol (viento solar) alcanzan la atmósfera de la Tierra. La entrada de estas partículas está gobernada por el campo magnético terrestre y por ello sólo pueden penetrar por el Polo Norte (auroras boreales) y el Polo Sur (auroras australes). "La emisión de luz se produce en la alta atmósfera, entre 100 y 400 kilómetros, y se debe a los choques del viento solar, compuesto esencialmente por electrones, con átomos de  oxígeno, lo que origina los tonos verdosos que son los más comunes", explica Serra-Ricart. En el año 2000 se detectaron intensas auroras, al coincidir con un periodo de máxima actividad solar.

Durante los máximos solares hay un aumento del viento solar y, por tanto, crece el flujo de partículas elementales que al llegar a la Tierra son dirigidas hacia los polos magnéticos. La mejor zona para la observación de las auroras boreales se localiza en un círculo alrededor del Polo Norte magnético (entre 60 y 70 grados de latitud norte). Según el astrofísico del IAC, "debido a que el Polo Norte magnético no coincide con el Polo Norte geográfico, y se encuentra situado al noroeste de Groenlandia, en concreto al norte de Canadá cerca de la isla Ellesmere, el sur de Groenlandia es una de las mejores plataformas de observación".

GLObal Robotic telescopes Intelligent Array for e-Science (GLORIA) es un proyecto financiado por la Unión Europea del Séptimo Programa Marco (FP7/2007-2012) bajo el acuerdo de subvención 283783. El proyecto está coordinado por la Universidad Politécnica de Madrid y participan 13 socios (UPM, ASU-CAS, CSIC, CTU, FZU-CAS, IAC, INAF, SAO, UCD, UCH, UMA, UOX, UWAR) de ocho países (España, República Checa, Italia, Rusia, Irlanda, Reino unido, Polonia y Chile). (Fuente: IAC)


jueves, 22 de agosto de 2013

ALMA capta en detalle el dramático nacimiento de una estrella

Usando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), unos astrónomos han logrado obtener un nítido primer plano de grandes emanaciones de material provenientes de una estrella recién formada. Al observar el brillo producido por las moléculas de monóxido de carbono presentes en el objeto, conocido como Herbig-Haro 46/47, descubrieron que sus chorros poseían mayores niveles de energía de lo que se pensaba.

Las nuevas y detalladas imágenes también develaron un chorro previamente desconocido, con una dirección totalmente distinta a la del resto.

El líder del equipo y autor principal del nuevo estudio, Héctor Arce (Universidad de Yale, EEUU), explica que "la gran sensibilidad de ALMA permite detectar características nunca antes vistas en este objeto, como esta rápida emanación. También parece ser un clásico ejemplo de un modelo simple en donde el flujo molecular es generado por un viento de gran ángulo de apertura proveniente de la joven estrella".

Las imágenes fueron captadas en tan solo cinco horas dentro del tiempo de observación de ALMA, a pesar de que todavía estaba en construcción en aquel momento. Observaciones de calidad similar habrían tardado diez veces más con otros telescopios.

Imagen de una estrella recién nacida tomada por ALMA y NTT .foto .ESO


"El detalle logrado en las imágenes de Herbig Haro 46/47 es impresionante. Tal vez lo más impactante es que, en lo que respecta a este tipo de observaciones, todavía estamos en etapas iniciales. En el futuro, ALMA proporcionará imágenes de mejor calidad en una fracción del tiempo", añade Stuartt Corder (Observatorio ALMA, Chile), coautor del nuevo trabajo.

Esta investigación fue presentada en un artículo titulado “ALMA Observations of the HH 46/47 Molecular Outflow”, de Héctor Arce y colaboradores, que aparecerá en la publicación científica Astrophysical Journal.

Diego Mardones (Universidad de Chile), otro de los colaboradores de la investigación, hace énfasis en el hecho de que "este sistema es muy similar a la mayoría de las estrellas remotas de baja masa durante su periodo de formación y nacimiento. Sin embargo, es también bastante inusual debido a que el flujo expelido impacta a la nube de manera directa en uno de los lados de la joven estrella y sale fuera de la nube por el otro. Esto lo hace ideal para estudiar el impacto de los vientos estelares sobre la nube madre a partir de la cual se forma la nueva estrella".

La nitidez y sensibilidad alcanzada por estas observaciones de ALMA también permitieron al equipo descubrir una inesperada emanación que al parecer proviene de un compañero de la incipiente estrella, el que posee una masa menor. Este flujo secundario se presenta en un ángulo prácticamente recto con respecto al objeto principal y parece cavar su propio agujero para salir de la nube que lo rodea.

Arce concluye que "ALMA ha permitido detectar características en el flujo de material observado con mucha más claridad que los estudios anteriores. Esto demuestra que sin duda habrá muchas sorpresas y fascinantes descubrimientos que presenciar con todo el conjunto de antenas".

Los astrónomos George Herbig y Guillermo Haro no fueron los primeros en detectar los objetos que en la actualidad llevan sus nombres, pero fueron los primeros en estudiar en detalle los espectros de estos extraños sistemas. Se dieron cuenta de que no eran simples acumulaciones de gas y polvo que reflejaban la luz, o que brillaban bajo la influencia de la luz ultravioleta proveniente de estrellas jóvenes, sino que eran una nueva clase de objeto asociado a los estallidos generados por el material expulsado a grandes velocidades en las regiones de formación estelar. (Fuente: ESO)

martes, 20 de agosto de 2013

Explorando el subsuelo de Marte

Marte oculta secretos que no podemos ver a simple vista, pero el radar de la sonda europea Mars Express nos permite estudiar lo que esconde a varios kilómetros bajo su superficie.

El radar de Mars Express emite pulsos de baja frecuencia hacia el planeta, y analiza el eco producido cuando rebotan contra cualquier tipo de superficie.

Si bien la mayoría de los pulsos se reflejan contra la superficie del planeta, algunos logran penetrar en el subsuelo hasta que se encuentran con las superficies que separan las capas de distintos materiales, como rocas, agua o hielo.

Al analizar la intensidad y la fase de los ecos que regresan al instrumento, Mars Express es capaz de determinar a qué profundidad se encuentran las distintas capas del subsuelo.

Seccion de las tierras altas del sur de Marte (foto ESA/NASA/JPL/AS7Univ.Rome.



Esta imagen radar muestra un corte de 5.580 kilómetros de longitud a través de las tierras altas del sur de Marte, y fue creada poco después de que el instrumento MARSIS (Radar Avanzado para la Investigación de la Ionosfera y del Subsuelo de Marte) entrase en servicio en el año 2005.
En la parte derecha destaca la inmensa Hellas Planitia. Esta cuenca de 7 kilómetros de profundidad y 2.300 km de diámetro es uno de los mayores cráteres de impacto del Sistema Solar.

El pico brillante a la izquierda del centro de la imagen es el polo sur de Marte, y es aquí donde el radar demuestra todo su potencial, desvelando varias capas de polvo y hielo ocultas bajo el casquete de agua y dióxido de carbono congelados.

Estas formaciones, conocidas como los Depósitos Estratificados del Polo Sur, se extienden hasta una profundidad de 4 kilómetros. Se piensa que son el resultado de los distintos ciclos de cambio climático que sufrió Marte, que provocaron variaciones en la sedimentación del polvo y del hielo.

Gracias al radar de Mars Express, los científicos han calculado que estos depósitos estratificados contienen suficiente agua como para cubrir todo el planeta con una capa líquida de 11 metros de profundidad. (Fuente: ESA)

martes, 13 de agosto de 2013

Puesta de sol en Mordor

Que no te asuste el título; la luz casi mística que emerge de estas tenebrosas nubes es resultado del proceso de formación de una nueva estrella.

En esta imagen podemos ver la densa nube LDN 43 – un enorme cúmulo de gas, polvo y hielo situado a 520 años luz de la Tierra en la constelación de Ofiuco, el Portador de la Serpiente.

Las estrellas se forman a partir del polvo y del gas cósmico que flota libremente por el espacio, y que se empieza a agregar debido a su atracción gravitatoria. En esta imagen, se pueden apreciar los reflejos de la luz emitida por la estrella en formación, RNO 91, sobre los penachos de la nube que la envuelve. Esta estrella se encuentra en la fase previa a la secuencia principal, lo que significa que todavía no ha empezado a quemar hidrógeno en su núcleo.

La energía que la hace brillar proviene de la contracción gravitatoria. La estrella se está comprimiendo bajo su propio peso, y en cuanto alcance una cierta masa crítica, el hidrógeno, su principal componente, comenzará a fusionarse liberando una gran cantidad de energía. En ese momento se podrá considerar a RNO 91 una estrella adulta.


Esta naciendo una Estrella (foto ESA/Huble &Nasa)


No obstante, esta estrella adolescente ya es lo suficientemente brillante como para poder ser observada, y emite potentes vientos estelares en las bandas de radio y de los rayos X.

RNO 91 es una estrella variable con la mitad de masa que nuestro Sol. Los astrónomos han detectado un disco de polvo y hielo a su alrededor, con un radio 1700 veces superior a la distancia entre la Tierra y el Sol. Se piensa que este disco podría albergar embriones planetarios, y que podría terminar formando un sistema planetario.

Esta imagen está basada en los datos recogidos por el Telescopio Espacial NASA/ESA Hubble. Judy Schmidt envió una versión de esta fotografía a la competición de procesado de imagen “Los Tesoros Ocultos del Hubble”. (Fuente: ESA)

viernes, 9 de agosto de 2013

El fascinante origen cósmico del oro de la Tierra

Valoramos al oro por muchas razones: su belleza, su utilidad para fabricar joyas, y su escasez. El oro es escaso en la Tierra, en parte porque también es poco común en el universo. A diferencia de elementos como el carbono o el hierro, el oro no se puede crear dentro de una estrella; tiene origen en un fenómeno mucho más titánico e impresionante que las catástrofes cósmicas comunes. Un caso de ese raro fenómeno titánico acaeció en junio de este año. Se trata de lo que se conoce como "estallido breve de rayos gamma".

Las observaciones de este fogonazo han proporcionado evidencias de que fue el resultado de la colisión entre dos estrellas de neutrones, o sea los núcleos muertos de estrellas que previamente explotaron como supernovas pero, pese a comprimirse mucho, no se han convertido en agujeros negros. Con todo, la densidad es formidable. La materia de una estrella de neutrones alcanza densidades que no existen de forma natural en la Tierra: Una simple cucharada de la materia de la que está hecha una estrella de neutrones pesa más que las montañas del Himalaya.

De hecho, la composición química de una estrella de neutrones tiene muy poco que ver con la de la materia de cualquier astro normal, o sea menos comprimido. La compresión que reina en una estrella de neutrones es tan brutal que en los átomos fuerza a los electrones a "incrustarse" contra los protones, dando lugar a neutrones. De ahí que a esta clase de objetos se les llame estrellas de neutrones.

Por otra parte, un singular resplandor que persistió durante varios días en la ubicación del estallido de rayos gamma, potencialmente indica la creación de cantidades sustanciales de elementos pesados, incluyendo el oro.

El equipo de Edo Berger, del Centro para la Astrofísica (CfA) en Cambridge, Massachusetts, gestionado conjuntamente por la Universidad de Harvard y el Instituto Smithsoniano, las tres instituciones en Estados Unidos, estima que la cantidad de oro producido y expulsado durante la fusión de dos estrellas de neutrones puede ser tan grande como 10 veces la masa de la Luna.

Recreación artística de dos estrellas de neutrones en el momento de su colisión. Las nuevas observaciones confirman que las colisiones entre estrellas de neutrones producen fogonazos cortos de rayos gamma. En tales colisiones también se generan elementos pesados raros, incluyendo el oro. A la luz de lo descubierto, ahora parece muy probable que todo el oro de la Tierra provenga de colisiones entre estrellas de neutrones. (Imagen: Dana Berry, SkyWorks Digital, Inc.)


Una explosión de rayos gamma es un destello o fogonazo de luz de alta energía (rayos gamma) causado por un fenómeno, esencialmente explosivo, y en el que intervienen niveles colosales de energía. La mayoría de estos fenómenos violentísimos se producen a gran distancia de la Tierra, para fortuna de la humanidad. Berger y sus colegas estudiaron el estallido de rayos gamma, conocido como GRB 130603B, que, a una distancia de 3.900 millones de años-luz de la Tierra, es una de las explosiones más cercanas detectadas hasta la fecha.

Los estallidos de rayos gamma son de dos clases, larga y corta, dependiendo de cuánto tiempo dura el destello de rayos gamma. El GRB 130603B, detectado por el satélite Swift de la NASA el 3 de junio pasado, duró menos de dos décimas de segundo.

Aunque los rayos gamma desaparecieron con rapidez, GRB 130603B también mostró un brillo fuera de la banda de los rayos gamma, que tardó bastante más en desaparecer, y que lo hizo de manera paulatina. Ese resplandor estuvo dominado por la luz infrarroja. Su brillo y el comportamiento no coinciden con el "resplandor remanente" típico que se crea cuando un chorro de partículas de alta velocidad choca contra materia de su entorno.

En vez de eso, la luz se comportó como si procediera de elementos radioactivos exóticos. El material rico en neutrones expulsado por el choque entre estrellas de neutrones puede generar tales elementos, que luego experimentan un proceso de desintegración radiactiva, emitiendo un resplandor que está dominado por la luz infrarroja, exactamente lo que observó el equipo.
Los astrónomos habían estado buscando una prueba inequívoca de la relación entre un fogonazo de rayos gamma y una colisión entre estrellas de neutrones. Todo apunta a que el resplandor radioactivo de GRB 130603B es esa prueba tan buscada, tal como subraya Wen-fai Fong, del equipo de investigación.

Los autores del estudio calculan que una masa de alrededor de la centésima parte de la de nuestro Sol fue eyectada durante la colisión asociada al destello de rayos gamma. Una parte de ese material expulsado es oro.

Combinando la estimación del oro producido por un solo fogonazo corto de rayos gamma, con la cantidad de tales estallidos que se han producido a lo largo de la historia del universo, los resultados indican que todo el oro del cosmos puede haberse originado en los fenómenos titánicos asociados a los fogonazos de rayos gamma.


martes, 6 de agosto de 2013

Espectacular distorsión de galaxia espiral por la gravedad de una elíptica cercana

Cuando dos galaxias pasan demasiado cerca una de la otra, la atracción gravitacional que cada una ejerce sobre la otra puede desviar de su posición normal regiones galácticas extensas. En el caso de una galaxia elíptica, al ser muy compacta, es más difícil que esa influencia gravitacional genere efectos vistosos, pero en una galaxia espiral, con una periferia caracterizada por largos brazos, las distorsiones saltan claramente a la vista.

Un llamativo caso ha sido recogido de modo detallado por el Telescopio Espacial Hubble. Se trata de la pareja de galaxias Arp 142.

La galaxia azulada NGC 2936, una de las dos galaxias de Arp 142 enzarzadas en una especie de tira y afloja cósmico, en la constelación de Hydra, tiene una forma que recuerda a la de un pingüino. NGC 2936 era una galaxia espiral normal antes de ser desfigurada por la gravedad de su compañera cósmica.

Algunos restos de su estructura espiral todavía se pueden ver. Por ejemplo, el antiguo bulbo galáctico ahora forma el "ojo" del "pingüino".

Las dos galaxias. NGC 2936, que en su día fue una galaxia espiral normal, ahora parece un pingüino, custodiando el huevo que es lo que parece su compañera NGC 2937, una pequeña galaxia elíptica. (Foto: NASA, ESA, Hubble Heritage Team -STScI/AURA


La compañera cercana de NGC 2936, la galaxia elíptica NGC 2937, aparece como un óvalo brillante blancuzco, sin distorsiones espectaculares como las de la otra galaxia. Siguiendo el ejemplo de la similitud de su compañera con un pingüino, es fácil imaginar a NGC 2937 como un huevo que está siendo cuidado y vigilado por el pingüino.

Los efectos de la interacción gravitatoria entre las galaxias pueden ser devastadores. Las dos galaxias de Arp 142 están lo bastante cerca una de otra como para interactuar con violencia, intercambiando cantidades notables de materia y causando estragos en diversas estructuras originales.

Este par de galaxias lleva el nombre del astrónomo estadounidense Halton Arp, el creador del Atlas de Galaxias Peculiares, un catálogo de galaxias con formas extrañas que se publicó originalmente en 1966. Arp recopiló los datos para el catálogo en un intento de entender cómo evolucionaron las galaxias y cambiaron de forma con el paso del tiempo, un tema muy poco conocido en su época, y que ahora todavía presenta importantes lagunas. Arp escogió sus objetivos en función de sus extrañas apariencias, pero los astrónomos más tarde se dieron cuenta que muchos de los objetos en el catálogo Arp eran conjuntos de galaxias interactuando entre ellas y fusionándose.

El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la ESA (Agencia Espacial Europea) y la NASA.