lunes, 28 de noviembre de 2011

El misterio de la ionósfera lunar

El misterio de la ionósfera lunar
¿Cómo es posible que un mundo sin aire tenga una ionósfera? De algún modo la Luna se las arregló para tenerla. Los investigadores de la Luna han estado batallando con este misterio durante años y es posible que finalmente hayan encontrado una solución.

Pero primero, ¿Qué es una ionósfera?

Cada planeta terrestre con una atmósfera posee una ionósfera. En lo alto, más allá de la superficie rocosa del planeta, donde la atmósfera se encuentra con el vacío del espacio, los rayos ultravioleta (UV) del Sol rompen y separan los átomos del aire. Esto crea una capa de gas ionizado, una "ionósfera".

Aquí en la Tierra, la ionósfera tiene un alto impacto sobre las comunicaciones y la navegación. Por ejemplo, refleja las ondas de radio, permitiendo de este modo que los operadores de radio de onda corta hagan rebotar las transmisiones sobre el horizonte para lograr comunicaciones a largas distancias. La ionósfera también desvía y dispersa las señales de los satélites del GPS (Global Positioning System o Sistema de Posicionamiento Global, en idioma español), algunas veces causando que el detector del GPS se equivoque en la posición que indica.

La primera evidencia convincente de una ionósfera que envuelve la Luna proviene de la década de 1970, de las sondas soviéticas Luna 19 y 22. Sobrevolando la Luna a baja altura, los sensores de estos orbitadores detectaron una capa de material cargado que se extendía unas pocas decenas de kilómetros sobre la superficie lunar y que contenía alrededor de 1.000 electrones por centímetro cúbico (mil veces más de lo que cualquier teoría podía explicar). Los radioastrónomos también encontraron pistas de la ionósfera lunar, cuando la luz de fuentes de radio distantes pasó a través del limbo de la Luna.

La idea de una "Luna sin aire" que tiene una ionósfera no tiene mucho sentido, pero la evidencia se acumula.

En realidad, la Luna no está tan sin aire como mucha gente piensa. Pequeñas cantidades de gas creadas por la descomposición radioactiva se escapan del interior lunar; los meteoroides y el viento solar también arrancan átomos de la superficie de la Luna. El gas extraído resultante es muy delgado, tanto que muchos investigadores se niegan a llamarlo atmósfera y prefieren el término "exósfera". La densidad de la exósfera lunar es aproximadamente cien mil billones de veces menor que la del aire en la Tierra; esto no es suficiente evidencia para una ionósfera tan densa como la que la Luna parece tener.

Durante 40 años, la ionósfera de la Luna permaneció como un misterio hasta que Tim Stubbs, del Centro Goddard para Vuelos Espaciales (Goddard Space Flight Center, en idioma inglés), publicó una posible solución a principios de este año. La respuesta, de acuerdo con lo que él propone, es el polvo lunar.

Stubbs, un científico de alrededor de 30 años, que ni siquiera había nacido cuando se descubrió la ionósfera de la Luna, leyó el informe de los astronautas de la nave Apollo 15, quienes afirmaron haber visto un extraño brillo sobre el horizonte de la Luna. Muchos investigadores creen que lo que los astronautas estaban viendo era polvo lunar. La Luna es un lugar extremadamente polvoriento, rodeado naturalmente por un enjambre de granos de polvo (pensemos en PigPen, de Charlie Brown). Cuando estos granos flotantes son iluminados por el Sol al amanecer o al atardecer, crean un brillo a lo largo del horizonte.

Stubbs y sus colegas se dieron cuenta de que el polvo que flota puede ser la respuesta. Los rayos UV del Sol golpean los granos y los ionizan. De acuerdo con sus cálculos, este proceso produce la suficiente carga (granos positivos rodeados por electrones negativos) como para crear la ionósfera observada.

Una ionósfera hecha de polvo en lugar de gas es algo nuevo para la ciencia planetaria. Nadie sabe cómo se comportará a diferentes horas de la noche o del día, o en las diferentes fases del ciclo solar, o cómo podría afectar a las futuras comunicaciones por radio y a la navegación en la Luna. La sonda ARTEMIS (Acceleration, Reconnection, Turbulence and Electrodynamics of the Moon's Interaction with the Sun o Aceleración, Reconexión, Turbulencia y Electrodinámica de la Interacción de la Luna con el Sol, en idioma español), de la NASA, que ahora se encuentra orbitando la Luna, y la nave espacial LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer o Explorador de la Atmósfera y el Ambiente de Polvo Lunar, en idioma español), cuyo lanzamiento está programado para el año 2013 con el propósito específico de estudiar la exósfera lunar, podrían entonces revelar su hábitos.



Ciencia@NASA

jueves, 17 de noviembre de 2011

El mejor mapa de la Luna

El mejor mapa de la Luna
El equipo científico que supervisa el sistema de imágenes a bordo de la nave Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) ha publicado un mapa topográfico de casi la totalidad de la Luna con la resolución más alta que jamás se haya creado. La NASA lanzó la sonda LRO al espacio en junio de 2009.

Este nuevo mapa topográfico, realizado en la Universidad del Estado de Arizona (EEUU), muestra la forma de la superficie de casi toda la luna con una escala de cerca de 100 metros por píxel.

Aunque la Luna es nuestro vecino más cercano, el conocimiento de su morfología es todavía incompleto. Debido a las limitaciones instrumentales de las misiones anteriores, no se había podido confeccionar un mapa global de la topografía de la luna en alta resolución hasta ahora.

Con la cámara de ángulo ancho del LRO y el instrumento Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA), los científicos pueden ahora representar con precisión la forma de la luna en alta resolución.

"Nuestro nuevo punto de vista topográfico de la Luna proporciona el conjunto de datos que los científicos lunares han esperado desde la era del Apolo", dice Mark Robinson, investigador principal de la Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) de la Universidad Estatal de Arizona en Tempe.

"Ahora podemos determinar pendientes en todos los terrenos principales geológicos en la Luna a una escala de 100 metros. Esto servirá para determinar la forma en que la corteza se ha deformado, comprender mejor la mecánica de los cráteres de impacto, investigar la naturaleza de las características volcánicas, y planificar mejor las futuras misiones humanas y robóticas a la Luna", explicó.

EUROPA PRESS

sábado, 10 de septiembre de 2011

La misión GRAIL de la NASA parte hacia la Luna

La misión GRAIL de la NASA parte hacia la Luna
La misión GRAIL de la NASA partió hoy con destino a la Luna, donde sus sondas proporcionarán imágenes para conocer mejor la corteza y el núcleo de la Luna, después de que su lanzamiento se aplazara en dos ocasiones.

Las dos sondas de la misión GRAIL, sigla en inglés de "Gravity Recovery and Interior Laboratory", tienen como misión medir el campo gravitatorio de la Luna y proporcionar imágenes en rayos X de su corteza y núcleo, para ayudar a conocer mejor la estructura que se encuentra bajo la superficie de nuestro satélite.

Las medidas que tomará GRAIL contribuirán a entender mejor la relación entre la Tierra y su satélite, de manera que la NASA podría mejorar sus estimaciones en el caso de que decidiera volver a enviar una misión tripulada a la Luna.

Con los datos que recojan las sondas se elaborará el mapa gravitatorio más completo que exista hasta el momento, según los científicos.

Para configurarlo, tendrán que superar la presión que ejercerá la radiación solar sobre los paneles de las naves, la gravedad y la interacción con los otros planetas, que les obligará a realizar correcciones en sus mediciones sobre la marcha.

Las dos sondas GRAIL no llegarán a las proximidades de la Luna hasta finales de este año. Una vez allí, las dos naves espaciales tendrán la capacidad de analizar toda la estructura interior del astro, desde su centro hacia las capas externas de su corteza.

Cada nave sobrevolará la superficie lunar a 50 kilómetros de altitud y tomará datos de las variaciones que se den en el campo gravitatorio de la Luna. Esto se logrará midiendo la distancia entre ambas, ya que las formaciones topográficas alteran esa separación.

La misión terminará a principios de junio de 2012, cuando ambas sondas acaben estrellándose contra la superficie de la Luna.

Los datos recopilados por las sondas servirán para responder a muchas preguntas sobre la Luna que siguen sin tener respuesta y proporcionará a los científicos una mejor comprensión acerca de la formación de la Tierra y otros planetas rocosos del sistema solar.

Estos ingenios espaciales tendrán además una misión didáctica para acercar el espacio a los niños. Las sondas llevarán a bordo unas cámaras denominadas MoonKAM, gracias a las cuales estudiantes de todo el mundo podrán pedir que se fotografíen determinados lugares de la Luna cuando las naves pasen sobre ellos.

EFE

viernes, 9 de septiembre de 2011

Las zonas de la Luna en las que aterrizaron las naves Apolo

Las zonas de la Luna en las que aterrizaron las naves Apolo
Una docena de astronautas de la NASA viajó a la Luna en las misiones Apolo que se lanzaron entre 1969 y 1972. Sin embargo, la mayor parte de lo que sabemos de nuestro satélite se debe a los datos recabados por las sondas de exploración.

La contribución más sobresaliente es, sin duda, la del Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRO, en sus siglas en inglés), que llegó a la Luna en junio de 2009. Las últimas imágenes recabadas por la sonda espacial han sido difundidas este martes por la NASA y muestran precisamente el lugar en el que aterrizaron tres naves Apolo: la 12, 14 y 17. Las fotografías retratan las zonas que los astronautas de EEUU exploraron durante sus paseos espaciales.

Por ejemplo, una de las imágenes señala el trayecto seguido por los astronautas Alan Shepard y Edgar Mitchell durante sus caminatas espaciales en el marco de la misión Apolo 14, que se llevó a cabo en 1971. También se aprecia el lugar en el que aterrizó el módulo Antares, del que descendieron los astronautas. Cuando terminó su segundo paseo, Shepard, el primer estadounidense en volar al espacio, protagonizó uno de los momentos que han pasado a la historia de la carrera espacial: lanzó dos pelotas de golf al espacio.



Teresa Guerrero | ELMUNDO.es

jueves, 4 de agosto de 2011

La cara oculta de la Luna podría ser los restos de una gran colisión

La cara oculta de la Luna podría ser los restos de una gran colisión
La Luna debió formarse en los primeros tiempos del Sistema Solar por acreción de los restos del choque de un cuerpo del tamaño de Marte contra la Tierra. Y pudieron formarse, a partir de esos restos en órbita terrestre, no una luna sino dos, una más grande que la otra, conjeturan Martin Jutzi y Erik Asphaug (Universidad de California en Santa Cruz) en la revista Nature.

Ambos cuerpos compartirían la misma órbita terrestre durante unas cuantas decenas de millones de años y acabarían colisionando e incrustándose uno en otro. ¿Pero, cómo sería la colisión para que no se formara un agujero en el cuerpo mayor sino un macizo montañoso? Tendría que haber sido un choque a baja velocidad, subsónica, de unos dos o tres kilómetros por segundo.

Además, la luna pequeña habría evolucionado más rápidamente que la otra lo que explicaría las diferentes características actuales del relieve de la cara oscura y de la cuenca de la cara visible de la actual Luna. El modelo de ordenador de Jutzi y Asphaug tiene en cuenta las fuerzas del impacto, los efectos gravitatorios y las propiedades de deformación de los diferentes materiales geológicos.

La explicación de las grandes diferencias que hay entre los dos lados de la Luna es fruto de una gran controversia científica. Uno de ellos es bajo y plano, mientras el otro es montañoso. "Habría sido un impacto extraño que, al ser lento, no forma un cráter, sino que amontona material en la superficie", explica Asphaug.

Además, su modelo explica también por qué la composición de la corteza lunar es diferente: en ese lado hay potasio, elementos de tierras raras y fósforo. Son elementos que se concentrarían en el océano de magma que se solidificó bajo la corteza de la Luna y que, con el impacto, resultó aplastado.

Pero otras hipótesis, también publicadas en revistas de prestigio, encuentran otras explicaciones, como que las montañas las crearon las fuerzas de las mareas o que la diferente composición se debe a extraños volcanes.

miércoles, 27 de julio de 2011

Un extraño vulcanismo en la cara oculta de la Luna

Un extraño vulcanismo en la cara oculta de la Luna
El análisis de imágenes captadas por el Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRO) de la NASA ha permitido descubrir un nuevo 'punto caliente' en la cara más alejada de la Luna. Se trata de una 'provincia' volcánica creada por una corriente ascendente del magma silícico que da nuevas pistas sobre la historia del satélite terrestre, según explican los investigadores implicados en 'Science Daily'.

En este 'punto caliente' hay una concentración de torio radiactivo que está entre dos antiguos y grandes cráteres, bautizados como Compton y Belkovich, que fue detectada por un espectómetro de rayos gamma en 1998. Esta 'anomalía', como se la denominó entonces, se ve como un 'ojo de buey' cuando los datos del espectómetro se colocan sobre un mapa, con la mayor densidad de torio en su centro.

Las últimas observaciones con las cámaras del LRO, han permitido a los científicos distinguir características volcánicas en el centro de ese ojo. Gracias a modelos en 3D del terreno, se ha visto que, además, es un vulcanismo silícico muy raro.

El descubrimiento obligará a modificar algunas ideas sobre la historia de la Luna, según Bradlye Jolliff, de la Universidad de Washington. "Esta actividad volcánica relativamente reciente nos hace pensar en una evolución termal y volcánica de la Luna", afirma Jolliff, cofirmante del artículo publicado en 'Nature Geoscience'.

Hasta ahora se ha pensado que el vulcanismo lunar es muy diferente del terrestre porque el satélite fue un cuerpo que se enfrió rápidamente, en 100 millones de años, después de que se desprendiera de la Tierra, hace 4.500 millones de años. Ocurrió cuando un cuerpo como Marte colisionó con nuestro planeta. Este enfriamiento impidió que allí se desarrollara la tectónica de placas que si hay en la corteza terrestre.

A medida que perdía temperatura, los minerales ligeros (como feldespatos) cristalizaron y dieron lugar a las montañas rocosas de la Luna; y los más densos (ricos en magnesio y hierro) se hundieron, formando la parte superior del manto lunar. Hace entre 3.000 y 4.000 años, las lavas basálticas salieron a la superficie durante un largo periodo de vulcanismo, pero es un misterio la desigual distribución de estos basaltos de inundación en el satélite. De hecho, durante mucho tiempo el territorio lunar se ha dividido en solo dos categorías: el duro de los mares y el ligero de las montañas.

Rosa M. Tristán | ELMUNDO.es

viernes, 27 de mayo de 2011

La Luna tiene tanta agua en su interior como la Tierra

La Luna tiene tanta agua en su interior como la Tierra
Las rocas traídas de la Luna por los astronautas de la misión Apollo 17 en 1972 ocultaban un secreto: pese a su aspecto árido, el interior del manto lunar tiene tanta cantidad de agua como el de la Tierra. Así lo asegura un el equipo científico del argentino Alberto Saal, profesor asociado de la Universidad de Brown (EEUU), que ha vuelto a poner sobre el tapete la cuestión del origen del satélite terrestre.

El equipo de Saal, en 2008, ya había anunciado en 'Nature' que la Luna ocultaba agua en su interior, pero entonces había detectado una cantidad muy escasa y muchas voces críticas se alzaron en su contra. Ahora, nuevos análisis publicados en 'Science' no sólo confirman lo anterior, sino que muestran que el magma lunar contiene 100 veces más cantidad de agua de la que pensaban.

Los investigadores descubrieron el agua en trozos de lava que recogieron los miembros de las misiones Apollo de la NASA en los años 70. No fue fácil conseguir que la agencia espacial les hiciera llegar las muestras, pero el empeño del geofísico pudo con sus reticencias.

Saal explica a ELMUNDO.es que en las erupciones volcánicas que hubo en el pasado en la Luna, el 98% del agua que salía al exterior se gasificaba, perdiéndose en el espacio. No obstante, también se formaban cristales (igual que ocurre en la Tierra) que atrapaban gotas de lava con agua, de forma que no pudo gasificarse. Son las llamadas 'inclusiones fundidas'.

Rosa M. Tristán | ELMUNDO.es

viernes, 7 de enero de 2011

El núcleo de la Luna es sólido y rico en hierro, parecido al de la Tierra

Experimento sísmico de la misión 'Apolo'.  NASA/JSC
Una investigación liderada por la NASA sugiere que el núcleo de la Luna es sólido y rico en hierro, parecido al de la Tierra. La parte central de su núcleo tiene un radio de unos 240 km y está rodeado por una capa de hierro primario en estado líquido, con 330 km de radio aproximadamente. Este descubrimiento ha sido posible gracias a nuevas técnicas sismológicas aplicadas a datos de los años 70 del programa espacial 'Apolo'.

Aunque tenemos datos de la historia y la topografía de la Luna gracias a imágenes captadas por los satélites, su estructura interna seguía siendo un misterio. Los científicos suponían por estimaciones indirectas que este cuerpo celeste tenía núcleo, pero hasta ahora desconocían su verdadera naturaleza.

Un grupo de investigadores han descubierto que el núcleo de nuestro satélite contiene pequeñas cantidades de elementos ligeros, como el sulfuro, según publican esta semana en la versión online de la revista 'Science'. Por otra parte, otros estudios sismológicos apuntan que el núcleo de nuestro planeta también puede estar rodeado por una capa de compuestos ligeros, como el sulfuro u oxígeno.

Sin embargo, el núcleo de este satélite no es idéntico al de la Tierra. La principal diferencia es que alrededor del de la Luna hay una capa divisoria de materiales incandescentes que alcanza casi 480 km de radio.

El descubrimiento del núcleo lunar servirá para desarrollar modelos exactos acerca de este astro. Además, el hallazgo contribuye a explicar cómo la Luna habría generado y mantenido su propio campo de fuerza magnética.

Durante la investigación, la NASA utilizó datos recogidos durante el programa espacial 'Apolo'. Entre 1969 y 1972, colocaron cuatro sismómetros en la Luna que midieron la actividad sísmica del satélite hasta finales de 1977. "Hemos estudiado estos datos con los métodos de la sismología terrestre y así hemos descubierto, por primera vez, el núcleo de la Luna", explica Renee Weber, ivestigadora y científica de la NASA en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales (Alabama).

Hasta ahora, las señales sismográficas que los investigadores utilizaban para estudiar la Luna se solapaban al rebotar contra la corteza del satélite. Para mitigar este problema, el equipo liderado por Weber empleó una técnica de sismogramas apilados, con señales digitalizadas. De esta manera pudieron trazar el recorrido de cada señal cuando atravesaba el núcleo lunar.

"Esperamos poder continuar trabajando con los datos recogidos por el programa 'Apolo' para poder determinar la estructura interna de la Luna con mayor exactitud y así poder interpretar mejor la información que recopilemos en futuras misiones espaciales", señaló Weber.

La NASA pondrá en marcha este año el Laboratorio Interior y de Recuperación de Gravedad (GRAIL, por sus siglas en inglés), un proyecto con dos naves gemelas que orbitarán alrededor de la Luna para estudiar a fondo el satélite y que podría arrojar nuevos datos sobre su formación y composición. Además, la agencia espacial estadounidense y otras instituciones llevan tiempo planeando establecer una Red Lunar Internacional que monitorice geofísicamente al satélite de manera conjunta.

Aparte del equipo de la NASA de Weber, en este estudio también han participado otros científicos del Centro Marshall de Vuelos Espaciales, de las universidades de Arizona y Santa Cruz (EEUU), y del Instituto de la Física del Globo de París.

ELMUNDO.es

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