En el corazón de Tharsis

Mars Express desvela la historia de los grandes volcanes marcianos.

A primera vista es un planeta como lo es La Tierra, el inveitable resultado de un campo gravitatorio más débil que el nuestro pero aún lo suficientemente potente para generar una esfera...sin embargo las apariencias engañan. En realidad Marte es un mundo "deforme", absolutamente desequilibrado en la forma en que su masa esta distribuida, como bién conocen las sondas que orbitan el planeta, que deben tener en cuenta este hecho a la hora de mantener una trayectoria estable.

El culpable de todo se llama Tharsis, una altiplanicie de proporciones absolutamente colosales...una acumulación de magma que se eleva 10 Kilómetros por encima de la llanura circundante, se extiende 5.000 Kilómetros, cubre 30 millones de Kilómetros cuadrados, casi 1/5 parte del planeta y que se ve coronado por los mayores volcanes del Sistema Solar, incluido el mayor de todos, el Olympus Mons, que con sus 21 Kilómetros de altura se eleva imponente en un entorno ya de por si colosal.

Resulta facil entender que la formación de algo así, que se calcula que implicó la emisión de 300 milliones km cúbicos de Magma y del equivalente a 1.5 Atmósferas en forma de Co2, aparte de desequilibrar el eje marciano, debió tener un impacto brutal sobre la evolución climática del planeta...aunque seguimos desconociendo en gran parte como ocurrió.¿Por etapas?¿De forma escalonada?¿Primero se formó el Olimpo, o fueron primeros los tres volcanes menores (en comparación, claro está) que lo acompaña?¿Y si es así, en que orden?¿Y que tipo de magmas los formaron?

Para intentar develar algunos de estos misterios, y durante cinco años, la sonda europea estuvo realizando mediciones gravitatorias de esta región, aprovechando la ligera desviación de su órbita que ocurre cada vez que sobrevuela Tharisis y que se midió desde los observatorios terrestres...aunque sería mejor decir que la propia sonda se convirtió en un instrumento de medición que permitió a los científicos sacar conclusiones realmente interesantes.

Una de ellas es que la densidad de la lava no permaneció constante durante todo el proceso de formación de los tres volcanes "menores" (Arsia Mons, Pavonis Mons y Ascraeus Mons)...empezaron a formarse con lavas andesíticas de baja densidad, que suelen estar relacionadas con la presencia de agua, para luego cubrirse de lavas basálticas de mayor densidad, material que conforma la capa más externa de la corteza marciana y que forma los meteoritos marcianos que se han encontrado en La Tierra.

Esto ofrece un indicio del orden cronológico de los acontecimientos, tal como explica Mikael Beuthe, del Real Observatorio de Bélgica y autor principal del artículo publicado en el Journal of Geophysical Research: "Al combinar esta información con la altura de cada uno de los volcanes, podemos deducir que el Monte Arsia es el más antiguo de los tres, luego se formó el Monte Pavonis y finalmente el Monte Ascraeus. No obstante, la densidad de la lava volvió a disminuir en el Monte Ascraeus, cuya cumbre es de menor densidad que el resto del volcán".

Estos cambios resultan enigmáticos, y podrían indicar cambios en el proceso de calentamiento bajo la superficie de Marte, originados por una única pluma del manto (un afloramiento de magma más caliente de lo habitual, procedente de una región más profunda) que se fue desplazando lentamente, formando así, uno detrás de otro, los tres volcanes. Estaríamos ante un proceso inverso al que vemos en La Tierra, donde las placas tectónicas se desplazan por encima de un afloramiento de magma estático (lo que se conoce como punto caliente), como ocurre, por ejemplo, en Hawái.

Igualmente parecen haber grandes diferencias entre estos tres volcanes y el gigantesco Olympus Mons...los primeros disponen de unas "raices" subterráneas mucho más densas, lo que posiblemente se corresponde con antiguos depósitos de lava solidificada o con una antigua red de cámaras magmáticas. La ausencia de esto último en el Olympus Mons es sorprendente y tuvo notables implicaciones para esta volcán, además de ofrecer otra pista sobre el pasado de la región: "La ausencia de una raíz de alta densidad indica que éste se formó sobre una litosfera más rígida, que evitó que se hundiese parcialmente, como sucede con los otros tres volcanes. Esto nos indica que el flujo de calor procedente del manto no era uniforme en la región cuando se formaron estos cuatro volcanes", explica Veronique Dehant, coautora de la publicación.

¿A partir de todo esto, como nos podemos imaginar el proceso? Arsia Mons, Pavonis Mons y Ascraeus Mons se situan justo sobre Tharsis, donde mayor es su grosor y que podría haber actuado como una capa aislante, aumentando la temperatura y provocando la pérdida de rigidez de la litosfera, lo que obligó al magma ascendente a interactuar con los materiales que forman el abultamiento, mientras que en el caso del Olympus Mons, que está ubicado en una de las laderas de Tharsis, el magma sólo tuvo que atravesar la capa de la corteza sobre la que se asienta este último. Esto podría ser una posible explicación para las diferencias en la densidad de los volcanes.

Colosal, tanto en el conjunto como en cada uno de sus elementos individuales, Tharsis es la llave de Marte...entender como nació, creció y evolucionó a lo largo de las eras, hasta llegar a sus últimos vestigios de actividad (que se estima ocurrieron hace solo 100 millones de años), resulta clave para comprender al Planeta Rojo.

Estudios gravitatorios. Tharsis concentra un cantidad tal de matara que la gravedad sobre esa zona es mayor, lo que afecta a la trayectoria de cualquier sonda que pase por su vertical. Midiendo estas variaciones es posible extraer valiosa información científica, como la masa y densidad, así como su destribución subterranea.

Una representación topográfica de Marte delata rápidamente lo colosal de las medidas de Tharsis...incluso la zona sitada a la derecha, Arabia Terra,que también parece elevarse por encima del terreno circundante y que se situa justo en sus antípodas, posiblemente es consecuencia de la formación de Tharsis.

Una vista más cercnana, con los 4 gigantes coronando la escena...se observa, pero, que Olympus Mons se situa fuera de la zona más elevada de Tharsis, lo que explicaría su naturaleza algo diferente a sus otros tres compañeros.

Olympus Mons(1), Arsia Mons(5), Pavonis Mons(4), Ascraeus Mons(3) Tharsis Tholus (2) y Valles Marineris (6), que se cree podría ser resultado de la actividad tectónica que sacudió la región.

Aproximarse a Olympus Mons desde la superficie sería, para cualquier explorador humano, una experiencia irrepetible..con una altura tres veces superior al del Everest su colosal figura se elevaría imponente desde detrás del horizonte.

Mars Express desvela la historia de la actividad volcánica en Marte

Posts Vintage (7): La luna suicida

Fobos se acerca cada vez más al planeta.

Marte tiene dos lunas, aunque sería mejor decir que tiene dos montañas en órbita dada sus reducidas dimensiones...Fobos y Deimos, y la historia de su descubrimiento es cuanto menos curiosa por el motivo que llevo a los astrónomos a estar convencidos de que el planeta Rojo tenia dos Lunas desde años antes.

La historia comienza en un mundo de la fantasía, el creado por Jonathan Swift en su obra "Los viajes de Gulliver", publicada en 1726...en el se narra como los habitantes de Laputa tenían grandes conocimientos de astronomia y habían llegado a descubrir "dos estrellas menores (satélites) alrededor de Marte", algo notable si se tiene en cuenta que faltaban 150 años para su descubrimiento...evidentemente las ideas sobre "fuentes de información desconocidas" y otras aun más extrañas no faltan, pero posiblemente Swift se limitó a llevar al terreno de la ficción una idea que rondaba por la mente de muchos astrónomos del momento: Si la Tierra tenía un satélite y Jupiter cuatro (los llamados Galileanos, avistados por Galileo en 1610) esto indicaba que, según la concepción dominante de un espacio matematicamente ordenado, Marte debía tener dos.

Un planteamiento totalmente erroneo (a día de hoy ya se han descubierto 63 lunas jovianas) pero que casualmente acabó por ser correcto en el caso marciano. Cierto es que ofreció datos orbitales que se aproximaban a la realidad, pero ni mucho menos eran de la exactitud que defienden algunos...los satélites imaginados tardaban 10 y 21 horas en dar una vuelta completa, por 7 y 31 de los auténticos. 

Parecidos pero no tanto como para imaginar dotes extraños o conexiones alienígenas..simplemente sabía aplicar lógica al tema: Si no se habian descubierto aun es que debían ser pequeños y encontrarse muy cerca del planeta, oculto por su resplandor. A veces las cosas son más simples de lo que nos empeñamos en creer.

En 1877 el astrónomo americano Asaph Hall, mediante con el gran refractor de 66 cm del Observatorio de Washington, acabo por localizarlas...por recomendación del profesor de ciencias Henry Madan se decidió seguir lo marcado por la La Ilíada, donde Ares invoca a sus hijos Fobos (miedo) y Deimos (terror)...estos serían finalmente los nombres escogidos, pues recordemos que Marte es el nombre Romano de Ares.

Como nos encontrabamos en pleno auge de la locura "Lowelliana", las nuevas lunas, y Fobos en particular, fue incluido como manifestación inteligente. En base a las observaciones de este astrónomo tan popular se extendió la idea de que en Marte existía una antigua y avanzada civilización, y muchos, incluido científicos respetables, vieron en esta última una posible estación espacial lanzada por los marcianos (como la ISS), como es el caso del astrónomo ruso F. Zigel, afirmando que dado que Fobos no había podido ser visto durante una oposición muy faborable ocurrida en 1862, eso significaba que había sido "puesto en órbita" en el periodo comprendido entre ese año y 1877.

Cual era la razón última para semejantes ideas? Fobos presenta una característica particular, se esta acercando lenta e inexorablemente hacia Marte, a un ritmo de unos 20 metros por Siglo y sufriendo una aceleracion continua. La razón de de este fenómeno fue la causa de muchos debates, ya que no se entendía muy bien el porqué...se imaginaba que era fruto del rozamiento con las capas más externas de la atmósfera marciana, que la estaba frenando, pero para ello debia ser muchísimo más ligero de lo que indicaba su tamaño...es decir, estar hueco, como corresponderia a un satélite artifical. Aunque ahora pueda parecer una idea graciosa, esta hipótesis contó con el apoyo de gente tan insigne como en ese momento un joven Carl sagan.

La llegada de las primeras sondas al planeta Rojo, encabezadas por la Mariner 9, permitio conocer mejor las propiedades físicas y orbitales, descubriendo que la pequeña luna estaba siendo frenada por el efecto de marea del cercano Marte, y por ella seguía un trayectoria en espiral hacia el planeta. Lo mismo que ocurre con La Luna, pero con una diferencia crucial: Fobos gira alrededor de Marte más rápido de lo que este gira sobre si mismo, adelantando a la superficie, por lo que el tirón gravitatorio de esta última la frena, en lugar de impulsarla, como ocurre con nuestro satélite.

Por tanto ya no hacia falta que fuera hueca para explicar su comportamiento. Sagan, desengañado, acabó definiendo a esta luna como una" patata comida por una langosta".

Actualmente es el satélite natural más cercano a su planeta de todo el Sistema Solar, a solo a 6.000 Kilómetros, tan cerca que tarda unicamente 7 horas y media en dar una vuelta completa al planeta, mientra que el "día" marciano dura algo más de 24 horas. Como resultado un observador situado en la superficie disfrutaría del espectáculo de ver a Fobos salir por el Oeste y ocultarse por el Este 3 veces en un día, cruzando el cielo en apenas 3 horas y media...y si nos desplazáramos a la superficie "Fobiana" veríamos un Marte gigantesco, ocupando 1/4 del firmamento...si nos encontraramos en el hemisferio correcto, claro, puesto que al igual que nuestra Luna muestra siempre la misma cara.

Fobos presenta muchas incognitas a descubrir, como su origen o los extraños surcos que la recorren, posiblemente causados por el impacto que creo el gigantesco crater Stickney...y también un gran potencial como base y estación de paso en un futuro lejano donde quizas el Planeta Rojo ya haya sido colonizado por la Humanidad. Sería curioso contemplar entonces como finalmente se habría convertido finalmente en la estación espacial que algunos quisieron ver hace décadas...pero con la diferencia de que los marcianos serían los propios humanos.

Pero más allá de todo esto, Fobos es un cuerpo destinado a la destrucción. Se calcula que dentro de unos 11 millones de años (aunque algunos cálculos aún reducen más esta cifra) se precipitará contra Marte, si bién es posible que antes quede destruida por las mareas gravitatorias y sus restos formen un anillo alrededor del planeta...siempre y cuando los nuevos marcianos, descendientes de gentes venidas de la Tierra, no hayan desarollado la tecnologia suficiente para corregir las tendencias suicidas de su compañera nocturna.

Fobos flotando sobre la cercana superficie marciana, a solo 6000 Kilómetros de distancia.

Fobos desde la superficie, pasando por delante del Sol...esto es lo más parecido a un eclipse que podríamos ver en Marte.

 Phobos

El sueño de Sagan

Habían pasado 10 años desde el momento en que la Voyager 1 había abandonado el reino de los planetas, lanzada fuera del plano de la elíptica por el campo gravitatorio de Titán. Un sacrificio que, en su momento, se consideró necesario dado el enorme interés que despertaba la posibilidad de aproximarse a esta luna de Saturno, y que dejó sola a la Voyager 2 en su camino hacia Urano y Neptuno.

En todo este tiempo, y ya sin objetivos que observar de forma visual, la sonda dejó fuera de uso sus cámaras, dedicando su tiempo (y energía) al estudio del medio que la rodeaba, en especial los cambios en el viento solar en busca de cualquier señal de indicara que se aproximaba a la Heliopausa, la frontera entre el reino del Sol y el medio interestelar. Sin embargo alguien no dejó de presionar para cambiar esta situación. Su nombre: Carl Saga.

Miembro del equipo científico del proyecto Voyager, Sagan tenían una idea fija: Que la sonda, alejándose rápidamente hacia las estrellas y situado por encima del plano de la elíptica, podría ser capaz de obtener algo maravilloso. una fotografía en familia del Sistema Solar visto desde la distancia, tal como lo verían unos hipotéticos visitantes. Un sueño por el que no dejó de luchar desde el momento en que la Voyager 1 se alejó de Titán, y que finalmente conseguiría hacer realidad.

El 14 de Febrero de 1990, a unos 6.000 millones de Kilómetros, la Voyager finalmente activo su sistema ópticos, miró hacia atrás. Poco después 60 tomas individuales llegaban a La Tierra. Había nacido la panorámica conocida como el "Retrato de Familia", posiblemente una de las imágenes más icónicas de la historia de la carrera espacial, y del cual saldría la igualmente famosa fotografía conocida como "un punto azul pálido", tan maravillosa como inspiradora.

Aunque "Retrato de Familia" no ofrece una visión del todo real, ya que se aplicaron varios filtros y tiempos de exposición (en el caso del Sol con el más oscuro y con el menor tiempo posible, pues incluso a esa distancia podría haber dañado los sistemas) el resultado es igualmente espectacular. Podemos ver a Venus, La Tierra, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, y solo Mercurio (demasiado  pequeño y cerca del resplandor solar), Marte (debido al efecto de dispersión de la luz en las cámaras) y Plutón (demasiado pequeño) quedaron fuera de esta imagen que ya forma parte de la Historia.

Estas serían las últimas fotografías que tomó la Voyager 1, que regresó a su actividad anterior. solo el empeño de Sagan hizo que un 14 de Febrero de 1990 recuperara, aunque solo fuera durante unos pocas horas, las sensaciones que años antes, durante sus pasos por Júpiter y Saturno, nos había transmitido. La imagen resultante, la visión del Sistema Solar en la distancia, es también la representación de cuan maravillosos eran los sueños de este científico sin igual...

Una representación del Sistema Solar visto desde la Voyager, que permite entender mejor el Retrato de Familia.

 Una versión amplificada.

Las diversas fotografías (cada recuadro implica tres toma diferentes con diferentes filtros) con las cuales se dio forma a esta gran panorámica.

Los seis protagonistas. La de la Tierra se convirtió en la llamada "un punto azul pálido" que tanto inspiró a Sagan.

The Solar System Family Portrait

Dibujos magmáticos

Antiguas espirales de lava delatan el origen volcánico de una de las regiones más extrañas de Marte.

Athabasca Valles es uno de esos enigmas planetarios que generan innumerables discusiones, teorías de todo tipo y la formación de bandos opuestos que intentan, a medida que se acumulan nuevos datos que pueden servir de evidencia, inclinar la balanza a su favor. Pero ahora décadas de debates pueden haber llegado a su final con el descubrimiento, en las fotografías de la Mars Recconaissance Orbitar, de unas curiosas estructuras que hasta ahora, a causa su pequeño tamaño y lo polvoriento de la región, había sido pasadas por alto...

Pero empezamos por el principio. Athabasca Valles es una región situada cerca del ecuador de Marte, y cuya superficie aparece dividida en innumerables formas poligonales. Un patrón que recuerda mucho al que vimos en las imágenes de la Mars Phoenix. Su origen tiene dos posibles explicaciones, una gran inundación el paso de grandes corrientes de lava. Cualquiera de las dos explicaría lo que vemos hoy día en forma de estas curiosas figuras geológicas, aunque en general la primera tiene bastante más apoyos.

Al menos hasta ahora. Y es que un examen en profundidad de las imágenes de la MRO de esta zona revelan la presencia de pequeñas espirales, formaciones de entre 5 y 30 metros de diámetro, que tiene un gran parecido con otras vistas en la Tierra, y más concretamente en los volcanes de Hawai, como el Kilauea, donde la lava es muy fluida y al desplazarse, forme remolinos que terminan, al solidificarse, formando curiosas espirales en el terreno...es muy parecido a lo que ocurre con el agua al fluir, que crea remolinos, con la diferencia que en este caso dichas estructuras se desvanecen con ella, mientras que con el magma quedan petrificados, como un mudo testimonio de lo ocurrido.

No existe forma de explicarlas por acción del agua o del hielo, que es la otra explicación posible, lo que hace que ahora la visión volcánica tome mayor protagonismo aunque eso, en ningún caso, descarta que el agua tuviera su papel. Estaríamos hablando, de confirmarse, de corrientes de magma de magnitud gigantesca. Lo que no es sorprendente: Marte tiene los mayores volcanes del Sistema Solar, y en el caso de Athabasca Valles cerca de dos de ellos, Elysium Mons y Albor Tholus

Estas espirales, si su origen es definitivamente volcánico, permite abrir una nueva puerta hacia el interior de Marte, ya que su estudio, observando su geometría, podría permitir entender mejor la composición de la lava que las formó, y con ello la del manto y la corteza del planeta, mucho menos conocida de lo que nos gustaría.

Diversos ejemplos de espirales en la superficie marciana. Aunque parezcan fácilmente visibles, en realidad hizo falta ampliar mucho estas imágenes para sacarlas a la luz.

Un ejemplo de espiral, de unos 10 metros, en un antiguo rio de lava en Hawai. El parecido con los observados en Marte son evidentes.

Espirales de lava recién formadas.

Ancient Mars Lava Spirals Reveal Volcanic Secrets of Red Planet

La fotografía imposible

¿Que forma tiene el Universo?

"Imaginemos un universo igual que Flatland, con la excepción de que, sin que sus habitantes lo sepan, su universo bidimensional está curvado a través de una tercera dimensión física. Cuando los habitantes de Flatlan hacen excursiones cortas, su universo les parece plano. Pero si uno de ellos hace un paseo lo bastante largo, en línea recta, descubre un gran misterio: a pesar de no haber llegado a ninguna barrera ha acabado en el lugar de donde partió. Su universo bidimensional tiene que haber sido deformado, doblado o curvado a través de una misteriosa tercera dimensión. Él no puede imaginar esta tercera dimensión, pero sí puede deducirla. Si sumamos en la historia una dimensión a toda las citadas tenemos una situación que puede ser válida para nosotros". Carl Sagan. Cosmos.

¿Que forma tiene el Universo? Es cerrado o abierto, finito o infinito, plano o curvo, retorcido como una cinta de Moebius o enredado como una maraña de lana? Tiene sentido el concepto mismo de forma, ya que implica una visión "externa"? Existe alguna manera de saberlo? La idea misma de imaginar la totalidad del Cosmos nos resulta turbadora, como si nos asomáramos al borde de un abismo del cual no vemos el fondo y donde se esconde la razón última de la existencia. Solo pensarlo ya da vértigo..

Y es que, como los imaginarios habitantes bidimensionales de Flatland (a los que llamaremos chatoides) de los que hablaba Sagan, no podemos percibir nada que este fuera de nuestro mundo dimensional...estamos limitados a las tres dimensiones como los imaginarios Chatoides lo están a las dos. Pero según la Teoría de la Relatividad de Einstein el espacio y el tiempo son inseparables, por lo que el Universo, la realidad es un objeto de cuatro dimensiones imposible de visualizar. Podemos simplificar y obtener fotos de él en cada momento, "aunque en el instante cosmológico después será distinto", advierte  Mariano Moles, investigador y director del Centro de Estudios de Física."Cuando hablamos de la forma del Universo nos referimos a la geometría del espacio-tiempo, que va evolucionando".

Hoy día los datos ofrecidos por el observatorio WMAP (Anisotrópica de Microondas Wilkinson), que estudia el fondo de microondas, y el recientemente lanzado Planck, así como observaciones independientes sobre las anisotropías de la radiación de fondo, lentes gravitatorias, la distribución de materia a gran escala, la temperatura del gas dentro de los cúmulos, etc, apuntan todas en una misma dirección: El universo es plano, lo que quiere decir, como explica José Alberto Rubiño, cosmólogo del Instituto de Astrofísica de Canarias, que en el "se cumplen las propiedades de la geometría euclídea. Es decir, si lanzamos dos haces de luz paralelos, nunca se acercarán o se alejarán, como sucedería si fuera curvo".

 "Si dibujas un triángulo enorme en la superficie de la Tierra, la suma de los ángulos será mayor a 180 grados, porque es curva. La misión espacial WMAP ha hecho el mismo razonamiento en tres dimensiones: sobre un triángulo tridimensional que se extiende sobre vastas regiones del espacio ha mostrado que la naturaleza del espacio es euclídea, es decir, que su curvatura es cero", afirma Charles Bennett, catedrático de Cosmología de la Universidad de Granada.

O al menos así lo parece en el Universo que podemos observar, y que tiene su límite en el "horizonte cosmológico", un muro infranqueable situado a 13.700 millones de años luz a partir del cual no se puede saber absolutamente nada, ya que la luz que proceda de zonas situadas más allá no ha tenido tiempo de llegar hasta nosotros.

¿El Universo es mayor de lo que podemos ver? Así parece, tal como explica David Spergel, profesor de astrofísica en la Universidad de Princeton (EE UU):"Hay pruebas que muestran que el universo es mucho más grande. Si su tamaño fuera menor que 70.000 millones de años luz, entonces veríamos múltiples copias en los mapas de microondas. Hemos buscado este patrón y no lo hemos visto. Esto nos permite situar una cota del mínimo tamaño que tiene el universo"."También podemos asegurar que no tiene bordes", añade José Alberto Rubiño, cosmólogo del Instituto de Astrofísica de Canarias.

Por tanto no podemos olvidarnos de la esfera, ya la apariencia plana de Cosmos podría ser solo fruto de que estamos limitados a una pequeña región del total...aunque eso implicaría que el radio de curvatura es enorme.

 ¿Hasta el punto de ser infinito? Aunque no sabemos si es así o no, la idea del infinito supera la capacidad de comprensión de nuestra mente, que es finita, y da lugar a situaciones extrañas, como la que explica Spergel:"Sabemos que hay un número finito de átomos en cada ‘parche’ observable del espacio (de radio 13.700 millones de años luz) y las maneras de recolocarlos también son finitas. Nuestra existencia viene determinada por una recombinación de átomos concreta. En un universo infinito tendría que haber otros lugares en los que se volviera a dar esta combinación. De hecho, infinitos lugares. Por tanto, existirían infinitas copias de nosotros mismos. Esto es raro". Y tremendamente inquietante, además de resultar un concepto muy incómodo para los cosmólogos. "Yo, personalmente, prefiero un universo finito, aunque muy grande", admite Spergel.

Tanto que, para nosotros, no habría mucha diferencia. El espacio podría ser finito, pero tan grande que cualquier señal de su finitud quizás esté fuera de nuestro alcance, al igual que la capacidad de visualizarlo en su conjunto, atrapados como estamos en nuestra realidad tridimensional. Como los Chatoides de Flatland y su Universo plano.

Las diversas geometrías del Cosmos que manejan los Cosmólogos: Cerrada, abierta y plana. Cada una de ellas implica un destino concreto.

Flatland: Viviendo en un mundo de dos dimensiones.

Una cuestión por resolver: ¿qué forma tiene el universo?

Poco tiempo y muchas maravillas

Las imágenes de Cassini revelan la existencia de pequeños objetos que cruzan el anillo F

¿Puede una sonda en activo llegar a un punto de su vida activa en que ya poco más puede ofrecernos, en que nos enseñó todo lo que su equipo científico le permitía enseñar? Es posible, y de ello tenemos ejemplos como los de las Vikings, que una vez realizados sus análisis del terreno quedaron como simples estaciones meteorológicas...sin embargo para otras los innumerables objetivos interesantes a su alcance hace que por años que pasen siempre ofrezcan nuevos descubrimientos e imágenes sorprendentes. Este es el caso de la Cassini.

Lleva en el sistema de Saturno desde finales de 2004, y se estima que seguirá en activo hasta 2017, cuando ya lleve en total 14 años de trabajo ininterrumpido...y pese a ello estamos seguros de una cosa: Hasta el último día seguirá anunciado nuevos hallazgos, y dejará trás de si la sensación de que el tiempo paso muy rápido, demasiado para todos los apasionados de la exploración planetaria.

Y como ejemplo el nuevo y curioso descubrimiento realizado recientemente (con casi 8 años ya cumplidos) en el más extraño, estrecho y retorcido anillo de Saturno, el F, un sendero de partículas que se mueven por el exterior del gran anillo A, controladas por dos de las llamadas "lunas pastoras" (Pandora y Prometeo) que las mantiene aprisionadas: La existencia de pequeños objetos, quizás de un kilómetro de diámetro, que parecen estar colisionando con el, cruzándolo y dejando un brillante rastro de entre 40 y 180 Kilómetros de longuitud, como se aprecian en las imágenes, y que se conocen como "mini-jets".

Fruto de un auténtico trabajo de detectives, en que se examinaron hasta 20.000 fotografías tomadas del anillo F durante estos 8 años  que sacaron a la luz unos 500 de estos "mini-jets", este descubrimiento muestra un nuevo aspecto del considerado el más extraño y dinámico de los anillos de Saturno, ya que dichos objetos parecen proceder del propio anillo F, formados por las propias mareas gravitatorias de Pandora y Prometeo...estas generan canales, ondulaciones y acumulaciones de materia (lo que se conoce como Bolas de Nieve), y hasta ahora no se sabía que ocurría con estas últimas. Posiblemente la mayoría se dispersan nuevamente fruto de colisiones o por las fuerzas de marea...pero ahora sabemos que algunas sobreviven, proyectándose hacia sus propias órbita y golpeando el anillo del cual nacieron.

Son colisiones "suaves", a velocidades de unos dos metros por segundo, y en su viaje a través del anillo arrastran consigo gran cantidad de partículas de hielo, creando así los brillantes rastros que se observan en muchas fotografías.

 "Creo que el anillo F es el más extraño de todos los de Saturno, y estos últimos resultados muestran que es aún más dinámico de lo que pensábamos. Muestran que esa región es como un bullicioso zoológico, desde objetos de un kilómetro hasta lunas de 100 Kilómetros de diámetro, como Prometeo, creando un espectacular show" explica Carl Murray, del equipo de imágenes de la Cassini.

¿Cuantas sorpresas se esconden aún en Saturno, en sus innumerables anillos y en su extensa familia de lunas? Seguramente muchas más de las que esta sonda podrá desvelar en los aproximadamente 5 años que aún le quedan por delante...y con la sensación de que pasaría lo mismo si fueran el doble. Y es que esta es una de esas misiones donde el tiempo disponible nunca es suficiente...

Pandora (izquierda) y Prometeo mantiene al anillo F bajo control, evitando que se disperse...a cambio provocan todo tipo de alteraciones gravitatorias en el y lo convierten en el más extraño y complejo de todos los anillos de Saturno.

Una vista cenital generada a partir de diversas tomas independientes permite apreciar el caos que gobierna esta anillo.

Un auténtico Sistema Solar a pequeña escala.  

Cassini Sees Objects Blazing Trails in Saturn Ring

Hermanos en la distancia

Cassini desvela el gran parecido entre uno de los grandes lagos de Titan y el Salar de Etosha, en Namibia.

Es una aparición transitoria fruto de la temporada de lluvias...un lecho salino que queda cubierto por una fina capa de agua, procedente de un acuífero subterráneo, y que termina posteriormente evaporándose por completo, dejando trás de si una marca de sedimentos que indica hasta dónde llegó el nivel de las aguas antes de retroceder. Así es el llamado Salar de Etosha, en Namibia, una gran depresión de poca profundidad que se convierte anualmente, aunque de forma efímera, en un lago.

Ahora viajemos 1400 millones de Kilómetros a través del espacio, hasta Titán...y más concretamente hasta el Lago Ontario, el mayor de los que se conocen en el hemisferio Sur de esta luna, casi 20.000 Kilómetros cuadrados de hidrocarburos líquidos (Metano, Etano y Propano) con unos pocos metros de profundidad y en un ambiente cuya temperatura ronda los -179 Cº de media. La primera impresión es que estamos ante dos formaciones bien diferentes, con pocos puntos en común, por no decir casi ninguno...sin embargo en esta luna sin igual nada es lo que parece, y en muchos aspectos, especialmente climáticos, es una réplica, en versión fría, de nuestro propio mundo.

Nuevos estudios realizados a partir de los datos enviados por la Cassini muestran ahora que el Lago Ontario es parecido a el Salar de Etosha,y que como el aparece y desaparece de forma cíclica, quizás alimentado por un cauce subterráneo de hidrocarburos, que en ocasiones se desborda inundando la depresión, para posteriormente secarse nuevamente.

De la mano de un equipo de científicos dirigido por Thomas Cornet, de la Universidad de Nantes, y estudiando la información recogida por la sonda, tanto óptica como por radar, se detectaron la presencia de lo que parecían una serie de surcos o canales en la parte sur del lecho del lago, y que permanecieron visibles entre Diciembre de 2007 y Enero de 2010...la conclusión a la que se llegó es que el fondo de Ontario había quedado al descubierto en esa zona.

De la misma forma Cassini observó  una acumulación de sedimentos a su alrededor, lo que tenía un evidente parecido con la marca de sedimentos que las aguas dejaban en el Salar de Etosha...la conclusión es que el nivel de los hidrocarburos líquidos había descendió recientemente.

Finalmente, y para completar el puzzle, las características orográficas (una cuenca sedimentaria rodeada por pequeñas cordilleras montañosas) y climatológicas de su entorno son, pese al frío y la presencia de Hidrocarburos en lugar de agua, muy similares a las que podemos ver en regiones semiáridas de nuestro planeta, como es el caso de la zona donde se encuentra Etosha.

Titán es, junto con La Tierra, el único cuerpo del Sistema Solar capaz de mantener no solo líquidos de forma estable en la superficie sino un ciclo activo semejante al que sigue el agua en nuestro planeta, con un intercambio de Hidrógeno, Carbono y Nitrógeno entre su atmósfera, la superficie y el subsuelo, siendo los lagos y mares una parte esencial de todo este proceso, por lo que desvelar la naturaleza del Lago Ontario representa un avance importante a la hora de comprender como funciona en detalle el sistema hidrológico.

Igualmente estos últimos descubrimientos permite constatar la notable diferencia de los lagos del Sur con los que existen en el Hemisferio Norte, mucho más numerosos, estables y extensos (con el Kraken Mare, con sus 100,000 km² de extensión, como el mayor de todos)...si es esta una diferencia permanente o sigue algún tipo de cambio cíclico es algo que las futuras observaciones de Cassini, cuya misión se extenderá hasta 2017, deberán intentar desvelar. Titán, como lleva haciendo desde la llegada de esta sonda al sistema de Saturno a finales de 2004, no deja de sorprendernos.

El Salar de Etosha, una amplia extensión salina que se cubre de agua durante la estación de las lluvias, formando un lago temporal muy poco profundo.

El lago Ontario parece compartir muchas de las características del Salar de Etosha pese a las dfiferencias ambientales entre uno y otro.

Descubierto en Titán un primo lejano de un lago efímero de Namibia

Misterios de antaño

El enigma de la anomalía de las Pioneers tiene finalmente una explicación sólida.

En ocasiones una pequeña discrepancia, una pequeña desviación en los números previstos, puede ser como una bola de nieve, haciéndose cada vez más grande a medida que pasa el tiempo y no se encuentra una explicación, por lo que a su alrededor crecen innumerables hipótesis, algunas de ellas realmente extrañas y que construyen auténticos edificios teóricos a partir de lo que, al fin y a cabo, es poco menos que nada...

La llamada "anomalía Pioneer"es uno de esos caso. Lanzadas en 1972 y 73, estas veteranas sondas fueron las primeras en entrar en el Sistema solar exterior y visitar Júpiter y Saturno, trás lo cual se dirigieron hacia las profundidades, en un camino sin retorno. Un largo adiós que llegó a su final a mediados de los 90 en el caso de la Pioneer 11 y en 2003 en el caso de la Pioneer 10. Los dos primeros emisarios de la Humanidad hacia las estrellas, ya en silencio, iniciaban su viaje eterno a través de la Vía Láctea. No sin antes dejar trás de si un pequeño misterio que llevaría de cabeza a los científicos durante décadas..

Este se refería a la velocidad con la que se alejaban de nosotros, y que mostraba una desaceleración que no correspondía a la que se esperaba teniendo en cuenta el tirón gravitatorio del Sol...un frenado realmente insignificante, solo detectable con mediciones muy precisas, pero que allí estaba y no tenía explicación. Algo que en la ciencia en general y en el mundo de los viajes planetarios no se puede pasar por alto tan facilmente.

Desde entonces se han presentado innumerables hipótesis. Desde que era fruto de la emisión de calor de la propia sonda hasta otras más extrañas, como la presencia de materia oscura (esa que ahora parece que no está ahí) o cuerpos planetarios desconocidos, o incluso, en un caso extremo, proponiendo que las mismas bases de la física y la teoría de la relatividad de Einstein erróneas. Sin embargo, en especial para los implicados en la misión, era esta primera, una causa técnica de la propia sonda, el origen más probable...aunque al no cuadrar al 100% esta explicación con las cifras reales no se pudo cerrar esta problemática.

Y es que la tarea no era fácil, teniendo en cuenta la ingente cantidad de datos que se debían analizar, y que se complicaba por el hecho de, a causa de los años transcurridos, estos se encontraban distribuidos entre diversos archivos, copias y formatos, a lo que se añade que hasta 2006 no se pudieron recuperar en su totalidad.Sin embargo, en 2011, se encontró en los datos Doppler una pista que podría considerarse decisiva: El ritmo de des aceleración había ido disminuyendo a lo largo de los años. como lo hacia la producción de calor de sus RTG (Generadores termoeléctricos de radioisótopos)¿Estaban ambos hechos relacionados?

Ahora un nuevo y amplio estudio de los datos, tanto Doppler como de telemetría, que se tienen de las Pioneers (y que recordemos abarcan casi 40 años de actividad) parece haber conseguido cuadrar los números, relacionando la emisión de calor y el efecto de frenado de ambas sondas, confirmando lo que se sospechaba desde hacia tiempo.

¿Como funcionaba este curioso efecto? La emisión calorífica no era uniforme, siendo de mayor intensidad en el lado de los RTG que miraban hacia la gran antena, que a su vez apuntaba siempre hacia la Tierra. Este calor era reflejado por la cara interna del disco justo en la dirección del avance de la nave, generando así una ligera resistencia, un efecto aumentado porque la caja de instrumentos, situado justo sobre la antena, también mostraba una cierta emisión de calor sobre este último...el resultado de la suma de todo ello era una disminución insignificante, que no tenía efecto alguno en las operaciones de las Pioneers, pero que eran detectables y, hasta ahora, sin explicación.

Aunque posiblemente aún seguiremos oyendo hablar de la famosa "anomalía de las Pioneers" y sus explicaciones alternativas, el laborioso trabajo de analizar el enorme legado en forma de datos científicos y técnicos dejados atrás por estas sondas parecen haber dado sus frutos...

Cintas magnéticas donde se guardaron muchos de los datos de las Pioneers y que hasta 2006 no fueron "rescatadas" por un equipo de científicos e ingenieros del JPL liderados por Slava Turyshev. Hasta entonces solo se habían podido estudiar 11 años de información del vuelo, demasiado poco para poder encontrar la respuesta.

Los datos térmicos de las Pioneers, que muestran que estan lejos de ser uniformes, incluso en la caja de instrumentos, donde los datos ofrecidos por los 6 sensores de temperatura (puntos rojos) muestran diferencias evidentes.

  

Pioneer Anomaly Solved!

Posts Vintage (6): Marte rojo

El lander sovietico Mars 3 fue el primer vehiculo humano en aterrizar en la superficie de Marte.

La rivalidad entre los USA y la URRS se materializó en diversos lugares del mundo...y fuera de el. Marte, junto a la Luna y Venus, fue objeto de una carrera entre ambos contendientes que en todos los aspectos los Norteamericanos ganaron...menos en uno: Lograr hacer aterrizar primero un vehículo en la superficie Marciana. Ahi y solo ahi los Soviéticos se apuntaron el éxito, aunque en unas condiciones que lo conviertieron en anecdótico desde el punto de vista cientifico. Pero para los libros de historia quedará un 9 de Diciembre de 1971 como la primera vez que la Humanidad puso el pie en el planeta Rojo.

La Marsnik 2 (Mars 2) y Marsnik 3 (Mars 3 ) fueron dos naves gemelas compuestas por sendos orbitadores y módulos de aterrizaje...despegando en Junio de 1971, llegaron a su objetivo en Diciembre de ese mismo año, no sin antes soltar sus respectivos landers horas antes de entrar en órbita Marciana. Una vez situadas, estudiaron el planeta hasta Agosto de 1972...en esos meses enviaron 60 Fotografias (una cantidad insignificante hoy día, pero en su momento un logro tecnologico impresionante) y detectaron la presencia de Oxígeno e Hidrógeno atómico en la atmósfera superior, temperaturas en la superficie entre los -110ºC y los +13ºC, presiones superficiales de entre 5,5 y 6 milibares, y concentraciones de vapor de agua 5.000 veces inferiores a las de la Tierra. Detectaron también que la Ionosfera comenzaba entre los 80 y 110 kilómetros de altura y que se hallaban presentes granos de las tormentas de polvo hasta los 7. Los datos permitieron la realización de mapas de relieve de la superficie, así como valiosa información sobre la gravedad y campos magnéticos del planeta.

No fueron las primeras en entrar en órbita alrededor de Marte...ese honor correspondió a la estadounidense Mariner 9, que lo consiguió el 14 de Noviembre de ese mismo año. Las soviéticos, sin embargo, guardaban una carta ganadora...dos módulos de aterrizaje con forma de esfera, de 1.2 metros de diámetro, que una vez en superficie debían abrirse como una flor de 4 petalos y dejar al descubierto los instrumentos cientificos, que consistían en dos cámaras de televisión, Un espectrómetro de masas, sensores de temperatura, presión, composición y velocidad del viento, dispositivos para medir las propiedades mecánicas y químicas del suelo, asi como Una pala mecánica para buscar compuestos orgánicos y signos de vida. Para completarlo cada Lander llevaba consigo un pequeño rover de apenas 4.5 kg que se diseño para despalzarse hasta 15 metros de distancia, manteniéndose unido y comunicado al vehículo por un cable. Realmente muy avanzado a su tiempo en muchos aspectos. 

Pero Marte fue siempre un mundo "maldito" para los esfuerzos Soviéticos (a diferencia de Venus ) y esta vez no sería una excepción...justo cuando las dos naves ya estaban en camino empezó a desarrollarse una tormenta de arena que, cuando llegó la hora de lanzar los módulos, se había convertido en un monstruo planetario. Todo Marte quedó sumergido bajo un manto de polvo, del que a duras apenas emergían las cimas del Monte Olimpo y otros volcanes marcianos. Pero por la forma en que estaban diseñados, la separación no se podía posponer para esperar a que el tiempo mejorara...ambas partieron hacia un mundo que en esos momentos estaba cubierto por una tempestad total... 

Mars 2 sufrió el falló de su sistema de descenso que impidió el despliegue del paracaidas, estrellándose contra la superficie...fue el primer objeto humano en tocar suelo marciano, aunque evidentemente no de la manera que los responsables deseaban.
  
Mars 3 si que consiguió descender y posarse en la superficie a las 13:50:35 GMT...al cabo de 90 segundos empezó a trasmitir. Pero la señal cesó repentinamente 20 segundos después, a las 13:52:25, enviando solo parte de una primera panorámica sin detalles y con una iluminación muy baja. A dia de hoy las causas siguen sin estar de todo claras...quizás el vehículo, arrastrado por el fuerte viento reinante, recibió algún golpe muy fuerte que dañó fatalmente sus sistemas, o tal vez, como sugiere una explicación reciente, la tormenta de arena generó una descarga eléctrica que la inutilizó en gran medida. Fuera una cosa o la otra, lo cierto es que la fortuna fue adversa para esta pionera, que llegó en el peor momento posible...tendrían que pasar 5 años para que los primeros vehéculos humanos aterrizaran con éxito en el planeta Rojo, de mano de las norteamericanas Viking 1 y 2.

De no haber acontecido tamaña fatalidad hoy dia recordariamos a la Mars 3 como el primer explorador en estudiar Marte desde su superficie y al programa espacial Soviético como el que consiguió poner el pié en el planeta Rojo con éxito por primera vez, adelantándose a los EEUU..el fragmento de una panorámica que nunca llegó a completarse es un recuerdo de lo cerca que estuvieron de conseguirlo.

La Mars 3 en los últimos preparativos antes del lanzamiento. El la parte superior vemos la cápsula con el lander, que de desprendería poco antes de entrar en órbita marciana, mientras que el resto de la nave permanecería en activo desde Diciembre de 1971 hasta Agosto de 1972.


La Mariner 9 norteamericana llegó practicamente al mismo tiempo que la Mars 3 y fotografió la tormenta total que en ese momento cubría el planeta y que sería fatal para el módulo aterrizador de esta última. Solo los altísimos volcanes de Tharsis (Ascraeus Mons, Pavonis Mons y Arsia Mons) aparecen aquí emergiendo por encima del manto de polvo.

La primera y única imágen enviada por la Mars 3 antes de perderse en contacto , donde apenas se parecia nada más que el lejano horizonte.

Un posterior tratamiento de los datos permitió extraer algunos detalles, con el hecho de que la imágen original estaba invertida.

Dentro del módulo se encontraba el rover Prop-M, de unos 4.5 Kilogramos de masa, un lejano antepasado de lo que después serían los exitosos Soujourne, Spirit, Opportunity y, esperemos, Curiosity. Aún hoy duerme en el interior del lander del que nunca llegó a salir. 

Mars 3

Bienvenidos al infinito

The Universe made possible by Number Sleuth
De un extremo de la realidad a otra, de lo mas grande a lo más pequeño, de la más sobrecogedora inmensidad al invisible mundo de las partículas subatómicas...en definitiva, un viaje casi sobrenatural a traves de las diversas escalas del Universo.

Partiendo desde el "reino" que se eliga (estrellas, planetas, humanos, ect...) uno puede moverse libremente, literalmente volando a través del Cosmos, alejándose hasta llegar a su frontera observable y aproximándose hasta alcanzar el Protón que conforma el núcleo de un átomo de Hidrógeno...pasando, y eso es la parte más instructiva y reveladora, por los seres vivos de los que nosotros formamos parte.

Con un zoom total, de 100.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000x, este es un viaje maravilloso que nos permite sentir lo que sería lo más parecido a tocar el infinito...el programa tiene cierto tamaño y tarda algo en cargarse, pero la espera vale la pena. Una vez completado, y recomendando la opción de "Pantalla completa", solo queda disfrutarlo en todo su esplendor, y si bién existen otros aún mejores, como es este caso, esto no desmerece en absoluto el trabajo realizado aquí.

Un Universo entre tinieblas

Un nuevo estudio no encuentra señal alguna de la llamada "materia oscura" en las cercanías del Sol.

Es una expresión ampliamente conocida, que se utiliza con frecuencia y alrededor de la cual se construye todo una forma de ver el Universo. Pero ella, por si misma, no significa nada, siendo una forma de denominar a algo que no se ha visto nunca y que ni tan solo sabemos si existe en realidad, pero que da sentido a lo que observamos. Exagerando un poco podríamos decir que es lo más parecido a una creencia religiosa que podemos encontrar en el campo de la ciencia en general y la astronomía en particular.

Y es que el término "Materia oscura" nace como una forma de llenar un vacío, el que deja el extraño comportamiento de la materia visible del Universo y que no encajaba con el que debería ser si toda materia existente fuera únicamente la que podemos ver. Un ejemplo de ellos son las partes externas de las Galaxias (incluida la nuestra), que se desplazan, dentro de la rotación galáctica, más rápido de lo que debería si la totalidad de su masa fuera la que vemos en estrellas y grandes nubes de gas y polvo...

De ahí nació la hipótesis de la Materia oscura, algún tipo de componente diferente a la materia "normal" que llenaba el Cosmos (conformando hasta el 80% de su masa), que era indetectable con los medios tecnológicos actuales, de naturaleza desconocidas, pero cuyos efectos gravitatorios eran evidentes...de hecho el término "oscura" era una referencia, precisamente, al hecho de no poder verla, aunque si sentirla. Con ella todo encajaba.

Sin embargo un nuevo estudio, realizado desde el telescopio MPG/ESO, en el Observatorio de La Silla, y que cartografió el movimiento de unas 400 estrellas en un radio de algo más de 13.000 años-luz, desafía ahora su existencia, al menos tal y como la suponemos...y es que no parece haber ni rastro de ella en muestra vecindad: "La cantidad de masa derivada encaja muy bien con lo que vemos –estrellas, polvo y gas- en la región que rodea al Sol. Pero esto no deja espacio para materia extra –la materia oscura- que esperábamos encontrar. Nuestros cálculos muestran que debería haberse visto claramente en nuestras medidas. Pero, simplemente, ¡no estaba allí!" explica el líder del equipo Christian Moni Bidin (Departamento de Astronomía, Universidad de Concepción, Chile).

"Pese a los nuevos resultados, la Vía Láctea rota sin duda más rápido de lo que cabría esperar si solo fuera materia visible. Por tanto, si la materia oscura no está presente donde suponíamos que debía estar, debemos encontrar una nueva solución para el problema de la materia que falta. Nuestros resultados contradicen los modelos aceptados actualmente. El misterio de la materia oscura acaba de hacerse aún más misterioso. Los próximos sondeos, como el de la misión Gaia de la ESA, serán cruciales para dar un paso adelante en este punto", concluye Bidin.

 ¿Implica esto que la famosa Materia Oscura, ampliamente aceptada y componente esencial de las teorías que intentan explicar cómo se formaron y evolucionaron las galaxias, no existe? Quizás, de momento, eso sea ir demasiado lejos, pero si que aumenta el misterio que la rodea y señala que las posibilidades de detectarla en La Tierra son extremadamente bajas, como ya de por si demuestra que todos los intentos han fracasado hasta ahora.

Realmente el Universo es un lugar extraño y misterioso, un desafío que de momento sigue resistiendo en la eterna batalla que, desde los albores de la Humanidad, estamos afrontando por compréndelo

La velocidad de rotación de La Vía Láctea tan como debería ser (A) con la materia visible que contiene (estrellas, planetas, gas, polvo, ect..) y como es en realidad (B). Parece claro que hay algo más...¿pero que?

 La composición del Universo según los modelos actuales...4% de materia "normal", un 22% de la supuesta Materia Oscura y el 74% restante de la aún más enigmática Energía Oscura, que se teoriza que es el motivo de la acelerada expansión del Comos.

La visión, supuesta partir de la velocidad de la anómala rotación de la Vía Lactea, de nuestra galaxia visible rodeada de una enorme nebulosa de Materia Oscura que la explica. Sin embargo este último estudio pone ciertas dudas sobre ella.

 Un nuevo estudio no encuentra materia oscura en las vecindades del Sol