Se confirman depósitos de hielo en Mercurio

Artículo publicado por Maggie McKee el 29 de noviembre de 2012 en Nature News

MESSENGER encuentra pruebas de hielo de agua pura cerca del polo norte del planeta.

Hablemos de una tierra de hielo y fuego. La superficie de Mercurio está lo bastante caliente en algunos lugares para fundir el plomo, pero es gélida en sus polos — tal vez con un billón de toneladas de agua atrapada dentro de cráteres — suficiente para llenar 20 mil millones de pistas de patinaje olímpicas.

El hielo, cuya presencia¹ se sospecha desde hace tiempo y se ha confirmado ahora gracias a la sonda orbital MESSENGER de la NASA, parece ser mucho más puro que el hielo similar encontrado en los cráteres de la Luna, lo que sugiere que el planeta más cercano al Sol podría ser una mejor trampa para los materiales helados transportados por cometas y asteroides. Hoy se publican tres artículos en la revista Science que detallan los hallazgos^2,3,4.

Posible hielo en Mercurio

A pesar de las abrasadoras temperaturas de 400 °C que encontramos en Mercurio, los lechos de muchos de sus cráteres polares están en sombra permanente, debido a que el eje de rotación del planeta es perpendicular a su plano orbital, por lo que sus polos nunca se inclinan hacia la estrella. Es más, las ondas de radar enviadas al planeta desde la Tierra en los últimos 20 años han revelado regiones brillantes¹ cerca de los polos que son consistentes con bloques de varios metros de grosor de hielo de agua pura.

Pero “el radar no identifica de manera inequívoca el hielo de agua”, dice David Lawrence, científico planetario en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins (Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory) en Laurel, Maryland. El azufre, por ejemplo, podría haber producido una señal de radar similar.

Ahora, tres líneas de investigación distintas sustentan la interpretación del hielo de agua. Pulsos laser infrarrojos lanzados hacia el planeta por el Altímetro Láser de Mercurio a bordo de MESSENGER (Mercury Laser Altimeter) han revelado regiones brillantes dentro de nueve cráteres en sombra cerca del polo norte del planeta². Estas regiones brillantes, que se cree que es hielo de agua, se alinean perfectamente con las zonas ultra-frías que, de acuerdo al modelo térmico del planeta que tiene en cuenta la topografía de Mercurio, no deberían estar nunca por encima de los –170 °C³.

Un tercer equipo, usando el Espectrómetro de Neutrones de MESSENGER (Neutron Spectrometer), ha observado la reveladora firma del hidrógeno — que se cree que queda encerrado en el hielo de agua – en esas mismas regiones⁴. “No solo es que el agua sea la mejor explicación, es que no vemos otra explicación que pueda unir todos los datos”, comenta Lawrence, autor principal del estudio con el espectrómetro.

Pero, ¿de dónde vino el agua? Las brillantes zonas heladas identificadas por el láser de MESSENGER están rodeadas por terreno más oscuro que recibe un poco más de luz solar y calor. Las medidas realizadas con neutrones sugieren que esta área más oscura es una capa de material de unos 10 centímetros de espesor que se encuentra sobre más hielo, aislándolo.

Materiales oscuros

Este material más oscuro alrededor de las zonas brillantes puede estar compuesto de hidrocarburos complejos expulsados por impactos de cometas o asteroides, dice David Paige, científico planetario de la Universidad de California en Los Ángeles, y primer autor del artículo sobre el modelo térmico³.

Paige y sus colegas sugieren que cuando estos cuerpos helados colisionan con Mercurio, sus componentes migran con el paso del tiempo – evaporándose y precipitándose repetidas veces — hacia los polos, más fríos, donde quedan fijados a los gélidos cráteres polares.

Pero incluso allí, la luz solar a veces incide sobre partes del interior del cráter, evaporando hielo de agua y dejando tras de sí ‘depósitos aislantes’ de hidrocarburos que se hacen gradualmente más espesos y oscuros conforme se ven alterados químicamente por la luz solar.

Los pequeños impactos deberían haber enterrado la superficie si el hielo tuviese miles de millones de años de antigüedad, y los investigadores de MESSENGER creen que podría ser mucho más joven que eso, tal vez 50 millones de años.

“Los depósitos de hielo que estamos observando no son tan antiguos”, dice Paige.

---

Nature doi:10.1038/nature.2012.11922

Artículos de Referencia:

Slade, M. A., Butler, B. J. & Muhleman, D. O. Science 258, 635–640 (1992).
Neumann, G. A. et al. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.1229764 (2012).
Paige, D. A. et al. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.1231106 (2012).
Lawrence, D. J. et al. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.1229953 (2012).

Autor: Maggie McKee
Fecha Original: 29 de noviembre de 2012
Enlace Original

Articulos Relacionados

• Los perdurables misterios de Mercurio

• Sonda revela impactantes nuevas vistas de mercurio

• MESSENGER revela nueva información sobre Mercurio

• La misteriosa mancha brillante de Mercurio fotografiada de cerca

• Sonda sobrevuela Mercurio por segunda vez

Comparte:

This page is wiki editable click here to edit this page.

Perdido en el espacio: ¿hemos encontrado un planeta solitario?

Artículo publicado el 14 de noviembre de 2012 en ESO

Un mundo errante podría ayudar a explicar cómo se forman los planetas y las estrellas.

Utilizando el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO y el Telescopio Canadá-Francia-Hawái, un equipo de astrónomos ha identificado un cuerpo que, probablemente, sea un planeta vagando por el espacio sin estrella anfitriona. Se trata del sorprendente hallazgo del mejor candidato encontrado hasta el momento de planeta que flota libremente y el objeto de este tipo más cercano al Sistema Solar, ya que se encuentra a una distancia de unos 100 años luz. Su relativa proximidad, y la ausencia de una estrella brillante muy cercana a él, han permitido al equipo estudiar su atmósfera con gran detalle. Este objeto también ofrece a los astrónomos un anticipo del tipo de exoplanetas que futuros instrumentos quieren observar en torno a otras estrellas.

CFBDSIR J214947.2-040308.9 © by European Southern Observatory

Los planetas errantes son objetos de masa planetaria que vagabundean por el espacio sin estar atados a ninguna estrella. Ya se han encontrado antes posibles ejemplos de este tipo de objetos, pero, al no conocer sus edades, los astrónomos no podían saber si se trataba de planetas o de enanas marrones — estrellas “fallidas” que perdieron la masa necesaria para desencadenar las reacciones que hacen brillar a las estrellas.

Pero ahora los astrónomos han descubierto un objeto, denominado CFBDSIR2149, que parece formar parte de un grupo cercano de estrellas jóvenes conocido como Asociación estelar de AB Doradus. Los investigadores encontraron el objeto en unas observaciones realizadas con el telescopio CFHT (Canada France Hawaii Telescope) y han aprovechado las capacidades del VLT (Very Large Telescope) de ESO para examinar en profundidad sus propiedades.

La Asociación estelar de AB Doradus es el grupo de este tipo más cercano al Sistema Solar. Sus estrellas van a la deriva, juntas por el espacio, y se cree que se formaron al mismo tiempo. Si el objeto está asociado a este grupo en movimiento — y por tanto es un objeto joven — es posible deducir aún más cosas sobre él, incluyendo su temperatura, su masa, y de qué está compuesta su atmósfera. Hay una pequeña posibilidad de que la relación con esta asociación estelar sea fortuita.

El lazo entre el nuevo objeto y la asociación estelar es la clave que permitirá a los astrónomos deducir la edad del nuevo objeto descubierto. Se trata del primer objeto de masa planetaria aislado identificado en una asociación estelar, y su relación con este grupo lo convierte en el candidato a planeta errante más interesante de los identificados hasta el momento.

“Buscar planetas alrededor de sus estrellas es similar a estudiar una mosca sentada a un centímetro de un distante y potente faro de coche”, afirma Philippe Delorme (Instituto de planetología y astrofísica de Grenoble, CNRS/Universidad Joseph Fourier, Francia), investigador principal del nuevo estudio. “Este objeto errante cercano nos da la oportunidad de estudiar la mosca con detalle sin la deslumbrante luz del faro estorbándonos”.

Se cree que los objetos errantes como CFBDSIR2149 se forman, bien como planetas normales que han sido expulsados del sistema que los albergaba, bien como objetos solitarios como las estrellas más pequeñas o enanas marrones. En ambos casos estos objetos son intrigantes — tanto si se trata de planetas sin estrella, como si son los objetos más pequeños posibles en un rango que abarca desde las estrellas más masivas a las enanas marrones más pequeñas.

“Estos objetos son importantes, ya que pueden ayudarnos tanto a comprender más sobre cómo pueden eyectarse planetas de sistemas planetarios, como a entender cómo objetos muy ligeros pueden resultar del proceso de formación de una estrella”, afirma Philippe Delorme. “Si este pequeño objeto es un planeta que ha sido eyectado de su sistema original, saca de la nada la asombrosa imagen de mundos huérfanos, a la deriva en el vacío del espacio”.

Estos mundos podrían ser comunes — tal vez tan numerosos como las estrellas normales. Si CFBSIR2149 no está relacionado con la Asociación estelar de AB Doradus, es aún más complicado estar seguros de su naturaleza y propiedades, y puede ser más bien caracterizado como una pequeña enana marrón. Ambos escenarios plantean importantes cuestiones sobre cómo se forman y se comportan los planetas y las estrellas.

“Es necesario seguir trabajando para confirmar si CFBSIR2149 es un planeta errante”, concluye Philippe Delorme. “Este objeto podría usarse como banco de pruebas para comprender la física de cualquier exoplaneta similar que se descubra con los futuros sistemas especiales de imagen de alto contraste, incluyendo el instrumento SPHERE, que se instalará en el VLT.”

---

Fecha Original: 14 de noviembre de 2012
Enlace Original

Articulos Relacionados

• Redescubierta roca espacial potencialmente peligrosa

• Encontrado el eslabón perdido entre planetas y estrellas

• Una estrella devora un planeta

• Los planetas vagabundos podrían albergar vida en el espacio interestelar

• ¿Fue Venus una vez hogar de la vida?

Comparte:

This page is wiki editable click here to edit this page.

Observan por primera vez la ruptura de simetría en el tiempo en las leyes de la Física

Artículo publicado el 19 de noviembre de 2012 en CSIC

Una investigación liderada por el Instituto de Física Corpuscular, centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Valencia, ha obtenido evidencias de la ruptura de la simetría en el tiempo en las leyes de la Física. El hallazgo, que se publica hoy en la revista Physical Review Letters, ha contado con el apoyo de la colaboración internacional BaBar del laboratorio SLAC (Stanford Linear Accelerator Center, de sus siglas en inglés) del Departamento de Energía de Estados Unidos en la Universidad de Stanford (California).

El tiempo discurre inexorablemente. En la historia del universo y en los sistemas complejos, la evolución temporal está asociada al aumento de entropía. Dicho de otro modo, con el paso del tiempo, el desorden siempre crece a partir de una situación inicial más ordenada.

Tiempo © by Moyan_Brenn

Para explicarlo, podemos imaginar que vemos hacia atrás una película en la que un jarrón cae al suelo y se rompe en pedazos. Nos percataríamos muy rápido de que lo que observamos es imposible desde el punto de vista de las leyes físicas, porque sabemos que no es posible que los pedazos vuelen del suelo y se ordenen formando un jarrón. Y eso es porque desde nuestro punto de vista, “la flecha del tiempo” transcurre sin interrupción desde el pasado al futuro.

Ahora bien, para una partícula aislada, el paso del tiempo parece el mismo hacia delante y hacia atrás, es decir, su movimiento es reversible o temporalmente simétrico. Imaginemos que ahora vemos una película en la que aparece una bola de billar que choca contra una banda. Si no nos lo dicen, no seríamos capaces de saber si la proyección de la película va hacia delante o hacia atrás. Esto se debe a que, en ambos sentidos temporales, el movimiento de la bola de billar cumple las mismas leyes físicas. Este concepto se conoce como simetría bajo inversión temporal y nos dice que, en el mundo de las partículas, las teorías físicas son válidas tanto para un sentido de su movimiento como para su inverso, lo que equivale a decir que funcionan igual hacia delante como hacia atrás en el tiempo.

El tiempo tiene una dirección preferente

El investigador José Bernabéu explica: “La ruptura de la simetría temporal o simetría T en física de partículas está relacionada con la asimetría CP existente entre materia y antimateria, necesaria para generar el universo actual de materia en algún momento de su historia. La simetría C afirma que, sabiendo que a cada partícula de la naturaleza le corresponde una antipartícula con carga opuesta, las leyes de la física serían las mismas al intercambiar las partículas con carga positiva con las de carga negativa”.

También existe la simetría P, que señala que las leyes de la física permanecerían inalteradas bajo inversiones especulares, es decir, el universo se comportaría igual que su imagen en un espejo. Estas dos simetrías combinadas dan lugar a la simetría carga-paridad o simetría CP. En experimentos previos con partículas conocidas como mesones K y B, se observó que no se cumplía la simetría CP. El teorema CPT indica que, para cualquier sistema de partículas, las simetrías deben mantenerse equilibradas, es decir, si la simetría CP no se cumple, la simetría T tampoco.

El investigador Fernando Martínez-Vidal añade que “la clave para medir directamente la ruptura de la simetría T nos la dio el experimento BaBar del SLAC, que fue diseñado para el estudio en profundidad de la asimetría entre materia y antimateria”.

Entre 1999 y 2008, en el acelerador de partículas del SLAC, se produjeron más de 500 millones de mesones B, y sus contrapartidas de antimateria llamados B-bar. Así, los científicos observaron cómo estas partículas incumplían la simetría CP. El problema para observar la ruptura de la simetría T residía en que los mesones B se desintegran irreversiblemente en pocas billonésimas de segundo, impidiendo invertir su situación inicial y final. La solución se ha encontrado mediante la correlación cuántica entre los dos B, que permite que la información de la partícula que se desintegra primero se utilice en ese momento para determinar el estado de su partícula compañera que aún vive. Los investigadores han descubierto que el estado de este último mesón B se transforma en otro unas seis veces más a menudo en un sentido que en el inverso.

Bernabéu aclara: “Este hecho demuestra inequívocamente la ruptura de la simetría bajo inversión temporal en las leyes fundamentales de la Física. Estos resultados son tan contundentes que la probabilidad de que sean una casualidad es similar a la de obtener la misma cara de un dado al lanzarlo 55 veces seguidas, 14 sigma en lenguaje estadístico”. Los físicos de partículas consideran que a partir de 5 sigma se trata de un descubrimiento.

La investigación cuenta con el apoyo del Ministerio de Economía y Competitividad, a través del Programa Nacional de Física de Partículas, y de la Generalitat Valenciana, a través del Programa de Excelencia Prometeo.

---

Artículo de Referencia: J. P. Lees et al. Observation of time-reversal violation in the B^0 meson system. Phys. Rev. Lett. 109, 211801 (2012)

Fecha Original: 19 de noviembre de 2012
Enlace Original

Articulos Relacionados

• Físicos de partículas logran el Premio Nobel 2008

• Leyes de conservación en un mundo virtual

• Los científicos observan cómo los agujeros negros absorben materia

• Especutacular demostración de una química innovadora

• Cómo construir un cristal de espacio-tiempo

Comparte:

This page is wiki editable click here to edit this page.