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Aunque lo más probable es que la causa de estas oscilaciones sea geológica, no se descarta la influencia de algún factor biológico.

Cuando el rover Curiosity amartizó en el cráter Gale el 5 de agosto de 2012 —254 días después de ser lanzado desde Cabo Cañaveral, Florida— de inmediato comenzó a enviar datos sobre la atmósfera de Marte. Al escudriñar las mediciones colectadas por el robot durante todos estos años, los responsables del proyecto detectaron algo desconcertante: los niveles de oxígeno (O₂) subían más allá de lo esperado en la primavera y el verano marcianos, mientras que en invierno caían por debajo de cualquier pronóstico.

“El O₂ en la atmósfera es producido por la descomposición del dióxido de carbono (CO₂) o del agua (H₂O) al ser catalizada por la luz ultravioleta, y existe la posibilidad de que también haya una fuente biológica como la fotosíntesis, lo cual, aunque poco probable, no es imposible. Vimos que las oscilaciones mencionadas coincidían con los cambios estacionales de temperatura y presión; no obstante, las temperaturas mínimas resultaban inadecuadas para que el oxígeno atmosférico se condensara y formara un líquido o un sólido capaz de precipitarse a la superficie”, señala el doctor Rafael Navarro, quien además de pertenecer al Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM es el único mexicano adscrito como investigador en el Mars Science Laboratory (MSL) de la NASA.

Los detalles de lo transmitido por el rover Curiosity desde lo que alguna vez fue un gigantesco lago en Marte pueden leerse en el artículo Seasonal Variations in Atmospheric Composition as Measured in Gale Crater, Mars (publicado en el Journal of Geophysical Research: Planets), del cual Navarro es uno de los autores. Los datos obtenidos —añade el astrobiólogo— allanan el camino para enviar una primera misión tripulada a Marte en un futuro muy próximo, tanto que podría estar a una o dos décadas.

“Entender el comportamiento del O₂, más que un capricho, es clave para colocar humanos en la superficie marciana, ya que si recuperamos este gas y lo destinamos a quienes hagan tal viaje facilitaríamos la subsistencia de tripulaciones venideras. De hecho, la NASA lanzará en julio de este año la misión Mars 2020, la cual intentará extraer oxígeno del suelo y, de lograrlo, verá si su método es escalable y capaz de abastecer a un asentamiento humano”.

Mientras tanto, el equipo del MSL busca qué hay detrás de la fluctuación en los niveles del oxígeno molecular en Marte pues las explicaciones más obvias parecen quedarse cortas: por un lado, la descomposición del CO₂ debido la luz UV no es tan eficiente como para para justificar su rápido incremento y, por el otro, si la fotólisis del H₂O fuera la responsable, el total de agua en el planeta debería ser de cinco a diez veces más de lo que en realidad hay.

¿Hay vida en Marte?

Hace meses el robot Curiosity detectó un aumento y descenso inexplicables en otro gas, el metano (CH₄), el cual, como el O₂, es considerado una biofirma (o indicador biológico). Al darse a conocer la noticia el administrador asociado de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA, Thomas Zurbuchen, muy rápido aclaró que, aunque en la Tierra el CH₄ es producido por criaturas como las bacterias metanógenas de vida libre o por rumiantes como las vacas (ello en su tracto digestivo), también puede generarse cuando las rocas y el agua interactúan en ventilas hidrotermales, por lo que pedía no caer en conjeturas rápidas ni comenzar a ver esto como prueba irrefutable de que hay seres vivos en Marte.

“Teníamos poco de haber detectado este fenómeno con el metano cuando hallamos algo parecido con el oxígeno. La diferencia es que mientras en Marte los niveles del CH₄ son de parte por millón, los del O₂ son mucho mayores, de 0.16 por ciento. Si comparamos esa cantidad con el 21 por ciento de oxígeno que hay en el aire de la Tierra el número parece bajo, pero si consideramos que su variación a lo largo del año marciano es de 13 por ciento, entonces vemos que la fluctuación es demasiado alta y no sabemos por qué”.

A decir del investigador, aunque lo más probable es que la causa de estas oscilaciones sea geológica, no se descarta la influencia de algún factor biológico (“resta investigar más sobre el tema”). De hecho, la decisión de que el Curiosity amartizara en el cráter Gale se debe a que hace miles de millones de años éste era un lago de 155 kilómetros de diámetro y, si alguna vez hubo vida en el planeta rojo (o si sobrevivió en forma de microorganismos en la arcilla), ése es uno de los sitios más prometedores para hacerse de evidencias.

Marte posee la mitad del diámetro de la Tierra y, por ser menos denso, pesa una décima parte que ésta, además de que su atmósfera está compuesta por un 95 por ciento de CO₂, 2.6 de nitrógeno molecular, 1.9 de argón y 0.16 de O₂ y, pese a todas estas diferencias, el planeta vecino no sólo es susceptible de recibir vida terrestre, sino de ser terraformado, agrega el doctor Navarro.

“Estudiar estos aspectos es importante no sólo para descifrar si hubo vida ahí en el pasado, sino para ver si podemos llevarla desde la Tierra, ya que después de la Luna el siguiente destino del hombre es Marte. De hecho, ya estamos en una nueva carrera espacial, quizá no en una tan agresiva como la entablada por Estados Unidos y la URSS durante la Guerra Fría, pero sí bastante intensa y con muchos más contendientes, pues además de que hay otros países en la justa, como China, también figuran grandes capitales privados con ambiciones muy claras de conquistar dicha empresa”.

¿Y de dónde viene este interés por llegar al planeta vecino? Carl Sagan lo explicaba, de viva voz, en una grabación de hace 24 años: “Quizá estamos ahí porque debemos estar, porque hay un profundo impulso nómada en nosotros nacido de nuestro proceso evolutivo, porque venimos de cazadores-recolectores y porque durante el 99.9 por ciento de nuestra estancia en la Tierra hemos deambulado de aquí para allá, y el próximo lugar para hacerlo será Marte”.

Por ello no extraña que cada vez haya más proyectos enfocados en este viaje interplanetario y uno de ellos es ExoMars (Exobiology on Mars) de la Agencia Espacial Europea y Roscosmos —donde también participa el doctor Navarro—, el cual enviará este año al planeta rojo un instrumento llamado HABIT a fin de colectar agua de la atmósfera marciana e intentar hacerla líquida, algo que, de conseguirse, beneficiaría a toda futura misión tripulada.

Han pasado 55 años desde que se lanzó el Mariner 4, la primera nave que se acercó lo suficiente a Marte como para fotografiarlo de cerca, y 49 desde que el Mariner 9 se convirtió en la primera nave en orbitar un planeta diferente a la Tierra, proeza lograda el 13 de noviembre de 1971, casi a la par de la salida al mercado del álbum Hunky Dory, donde David Bowie arrojaba, desde uno de sus coros, una pregunta que aún intriga a los científicos: is there life on Mars?

“De haberla deberíamos entablar debates bioéticos sin precedente, como ¿qué pasaría si contaminamos con nuestra vida a la de Marte o viceversa?, y veríamos un interés renovado por la ciencia, un incremento presupuestal en agencias como la NASA y un aumento exponencial en el número de misiones. Por ahora estamos por enviar robots tomadores de muestras con la intención de hacerlos regresar; de lograrlo estaremos muy cerca de poder afirmar, ahora sí, que hay vida en el planeta rojo, pues de conseguir ir allá y volver salvos a casa ya nada nos impedirá poner a un hombre en Marte.

• Se trata de un elemento clave para la vida.

• Puede ser llevado por meteoritos, cometas o partículas interplanetarias, pero también se forma en la atmósfera y subsuelo marcianos, explicó Rafael Navarro, investigador de la UNAM y colaborador en las misiones realizadas en el planeta rojo.

Un equipo internacional de científicos, entre los que destaca Rafael Navarro González, investigador de la UNAM, reveló por primera vez información sobre el ciclo del carbono orgánico en Marte, elemento clave para la vida como la conocemos en la Tierra.

Sus fuentes, explicó el investigador del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) y colaborador de la NASA, pueden ser internas y externas: el carbono orgánico puede ser llevado al planeta rojo por meteoritos, cometas o partículas interplanetarias, pero también se puede formar en la atmósfera y el subsuelo marcianos.

El hallazgo fue publicado recientemente en la revista Nature Astronomy.

Carbono, imprescindible para la vida

En la Tierra el ciclo del carbono es imprescindible. “Tiene diversos orígenes y sin él la vida en nuestro planeta no existiría”, resaltó el científico universitario.

Desde su llegada al cráter Gale, en Marte (agosto del 2012), el robot explorador Curiosity ha buscado evidencias de vida en el pasado del planeta rojo, y para ese objetivo encontrar compuestos orgánicos es un punto clave.

Dentro del robot está el Sample Analysis at Mars (SAM), el equipo científico que analiza el entorno para detectar el origen y ciclo de elementos que pudieron ser la base de una antigua biosfera marciana, pues “hace tres mil millones de años su clima pudo ser más compatible con la vida como la conocemos”, explicó Navarro.

“Poco tiempo después de la formación del cráter Gale por la caída de un asteroide, se formó un lago con actividad hidrotermal por cientos de miles de años, cuya energía fue alimentada por el impacto. El lago pudo haber tenido condiciones favorables para el florecimiento de la vida”.

Hace poco se reveló que la concentración de gases atmosféricos en Marte, como metano y oxígeno, oscila con los cambios estacionales del planeta por mecanismos desconocidos; ahora, este nuevo estudio se relaciona con el análisis directo de rocas y arenas del suelo marciano, brindando por primera vez información acerca del ciclo del carbono en otro planeta. “Los experimentos realizados por SAM fueron desarrollados en los últimos cinco años de trabajo”, especificó.

Para esta tarea, Curiosity sube al monte Sharp (una montaña de cinco kilómetros de altura dentro del cráter Gale) y pulveriza pequeños fragmentos de roca o suelo de tres mil millones de años de antigüedad; posteriormente, SAM los calienta y vaporiza para revelar su contenido.

El análisis de dióxido de carbono realizado por SAM durante su ascenso por la montaña Sharp muestra una gran variación isotópica en las rocas analizadas, lo que implica que el ciclo de carbono es complejo, habiendo múltiples fuentes que contribuyeron a su formación, puntualizó.

Los análisis isotópicos sugieren que el carbono pudo ser aportado por compuestos orgánicos llevados por cometas, meteoritos o polvo interestelar; por la emanación de gases volcánicos e hidrotermales, como metano, monóxido y dióxido carbono; y finalmente por la síntesis de compuestos en la atmósfera, inducida por radiación solar y relámpagos. “Gran parte de la materia orgánica se oxidó a dióxido de carbono, que se perdió en el espacio exterior debido a la baja gravedad del planeta, o se convirtió en rocas carbonatadas”.

Los estudios realizados proporcionan información sobre el origen de los compuestos orgánicos, y probablemente nos brindarán más datos sobre el clima marciano, dijo el también colaborador de la misión ExoMars, de la Agencia Espacial Europea.

El trabajo de Navarro con la NASA continuará para buscar nuevos compuestos orgánicos, indagar por qué varían las concentraciones de metano y oxígeno en ese planeta, además de realizar nuevos experimentos mediante la llamada “química húmeda”, que consiste en hacer reaccionar el polvo marciano con reactivos químicos en pequeños vasos que funcionan como hornos y permiten detectar de forma sencilla moléculas básicas para la vida pasada, como los aminoácidos.

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 Curiosity. Foto cortesía NASA

• El instrumento llamado V0+ será parte del experimento ALICE del LHC, ubicado en el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares.

• El V0+ fue diseñado y construido en el Instituto de Física y se enviará al CERN en los próximos días.

• Considerado el experimento más grande del mundo, el LHC busca reproducir en laboratorio las condiciones iniciales que dieron origen al Universo.

Un equipo de investigadores y estudiantes del Instituto de Física (IF) de la UNAM desarrollaron un detector de partículas para ser instalado en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), considerado el experimento más grande del mundo que busca reproducir en laboratorio las condiciones que dieron origen al Universo.

El instrumento universitario, llamado V0+, se instalará en el experimento ALICE (A Large Ion Collider Experiment), uno de los cuatro grandes proyectos del LHC. El equipo se enviará al Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) en los próximos días, comentaron en conferencia de medios Arturo Menchaca Rocha y Varlen Grabsky, investigadores del IF y colaboradores del proyecto.

El LHC está ubicado en la sede del CERN, en la frontera entre Suiza y Francia. Es un acelerador y colisionador de partículas que estudia la materia en condiciones extremas de alta temperatura y densidad, por medio de colisiones de iones pesados.

Recrear la sopa primigenia

En el auditorio Alejandra Jáidar del IF, Menchaca detalló que el proyecto ALICE es uno de los cuatro grandes experimentos del LHC y su propósito es estudiar el plasma de quarks y gluones, un estado de la materia que, según la física teórica, existió en los primeros instantes después del Big Bang y que se conoce como “sopa primigenia”.

En aquel momento inicial, el Universo estaba tan caliente que no se podían formar los núcleos atómicos ni sus componentes básicos, los protones y los neutrones; lo que existía era este plasma o “sopa primigenia”, mezcla de quarks y gluones libres.

A medida que el Universo se enfrió, los quarks y gluones comenzaron a interactuar entre sí, hasta que se juntaron para constituir protones y neutrones, y formar los núcleos de los átomos que constituyen la materia como la conocemos hoy.

En ALICE ya han logrado formar plasma de quarks y gluones a partir de choques entre iones pesados: partículas muy grandes con carga eléctrica. El LHC acelera estas partículas y las hace chocar casi a la velocidad de la luz dentro de ALICE para simular las condiciones posteriores al Big Bang. Esas colisiones han permitido comprender mejor el funcionamiento del Universo en etapas muy tempranas de evolución.

Disco con 50 mil fibras ópticas

Menchaca explicó que ALICE es un gran sistema de detección, hecho de 18 o 19 detectores. “Uno de ellos, que se llama Gatillo o Trigger, fue construido inicialmente en el Instituto de Física, en 2005, y funcionó durante las dos primeras corridas del LHC”.

Ahora, el LHC está por iniciar la tercera corrida, en la cual cambian las condiciones y son más restrictivas. “Fuimos invitados a participar en la actualización de nuestro detector original (V0A) con este nuevo detector V0+, con el que seguimos trabajando en el CERN”.

En su oportunidad, Grabsky explicó que el nuevo detector desarrollado por el IF es un disco plástico centellado de 1.5 metros de diámetro, que emplea 50 mil fibras ópticas, con las cuales se permitirá determinar con altísima precisión temporal (a una escala de 200 picosegundos) el número y distribución espacial de las partículas resultantes de las colisiones que ocurran en el centro de ALICE.

Con esta información será posible identificar en tiempo real si se trató de una colisión central o periférica, permitiendo así a los investigadores de ALICE seleccionar entre este tipo de interacciones.

El V0+ tiene dos propósitos: definir la colisión cuando chocan dos partículas y saber qué distancia existe entre los centros de éstas, para así determinar qué tan central es el choque y reducir la radiación de fondo, partículas que salen del punto de choque, concluyó.

Son 10 veces mayores a la máxima energía alcanzada en la Tierra con el acelerador de partículas del Gran Colisionador de Hadrones, en Suiza

En el Observatorio HAWC, donde se registró el hallazgo, colaboran académicos de los institutos de Física y Astronomía de la UNAM, así como expertos del INAOE

El observatorio HAWC de rayos gamma (High-Altitude Water Cherenkov), situado en el volcán Sierra Negra, Puebla, ha revelado un catálogo de nueve regiones de nuestro Universo que emiten rayos gamma de altísima energía, lo que las hace las fuentes más energéticas que han sido observadas en nuestra galaxia.

“Es asombroso que estas nueve fuentes de rayos gamma ultraenergéticos coincidan con pulsares, la mayoría a distancias de unos seis mil años luz de nosotros. Los rayos gamma no son producidos en las inmediaciones del pulsar, sino en regiones extendidas que llegan a tener de 10 a 70 años luz”, explicó Andrés Sandoval, investigador del Instituto de Física (IF) de la UNAM y portavoz de la colaboración HAWC.

En busca del origen de los rayos cósmicos

La Tierra está continuamente bañada por rayos cósmicos, y aunque fueron descubiertos por Víctor Hess hace 100 años, aún no se tiene claro cuáles son las fuentes y los mecanismos que los producen.

Esto se debe a que los rayos cósmicos son partículas cargadas y los campos magnéticos interestelares cambian su dirección, lo que impide identificar las fuentes que los generan. Pero los rayos gamma de alta energía sí permiten identificarlas por su composición.

Los rayos gamma de alta energía son producidos por interacciones de rayos cósmicos de aún más alta energía con partículas del medio en el que son acelerados.

Cuando los protones y núcleos que constituyen los rayos cósmicos chocan con átomos del medio generan reacciones nucleares que, al decaer, emiten rayos gamma y neutrinos, entre otras partículas. Pero existe otro mecanismo que produce rayos gamma de altas energías; si lo que se acelera son electrones, éstos pueden interaccionar con luz de baja energía, transfiriéndole la mayor parte de su energía en un proceso llamado “dispersión de Compton inverso”. Así, un fotón de baja energía se transforma en un rayo gamma, detalló el investigador.

La ventaja de los rayos gamma es que siendo neutrales por no tener carga eléctrica, viajan en línea recta hasta la Tierra y señalan a las fuentes donde son producidos.

El poder de observación de HAWC

Las fuentes detectadas generan rayos gamma de más de 56 trillones de electrón volts (TeV), y en tres de ellas sobrepasan los 100 TeV. Estas energías son 10 veces mayores a la máxima energía alcanzada en la Tierra con el acelerador de partículas del Gran Colisionador de Hadrones, en Suiza.

El catálogo, recién publicado en la revista Physical Review Letters, identifica por primera vez que estas regiones, en las que se aceleran partículas de rayos cósmicos, están ubicadas alrededor de pulsares extremadamente energéticos.

Estos pulsares son estrellas de neutrones altamente magnetizadas, que giran rápidamente y son creadas cuando una estrella normal muere en una explosión de supernova.

“El descubrimiento de estas regiones, en las que se pueden encontrar “PeVatrones”, aceleradores de partículas a energías de mil trillones de electrón volts (PeV), muestra la capacidad de HAWC al ser el observatorio que detecta las más altas energías en el mundo”, afirmó Magdalena González, investigadora del Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM y colaboradora del proyecto. “Continuaremos observando el firmamento día y noche por los siguientes años para descubrir nuevos fenómenos en nuestro Universo”.

Haber encontrado con HAWC estas regiones de producción de rayos gamma ultraenergéticos nos permite ahora colaborar con otros observatorios para estudiar estas fuentes con fotones de otras energías: en radio, rayos X y rayos gamma de menor energía, y con otras partículas como neutrinos, que está detectando el observatorio IceCube desde la Antártica, comentó Alberto Carramiñana, investigador del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y coordinador científico de HAWC.

Las futuras colaboraciones podrían contribuir a resolver el misterio y discernir si el origen de los rayos gamma se debe a interacciones de protones o de electrones. De ser producidos por protones significaría que finalmente se han identificado regiones en las que rayos cósmicos son acelerados, cerrando el capítulo que se inició con su descubrimiento.

El Observatorio HAWC

El observatorio HAWC de rayos gamma consiste en un arreglo de 300 grandes detectores de Cherenkov cubriendo un área de 20 mil metros cuadrados en las faldas del volcán Sierra Negra, a cuatro mil 100 metros de altitud, junto al Pico de Orizaba en Puebla.

Los rayos gamma interaccionan con átomos a decenas de kilómetros de altura, produciendo una cascada de partículas que se propaga por la atmósfera a la velocidad de la luz.

Cuando las partículas llegan a los grandes contenedores de agua de HAWC producen destellos de luz por el efecto Cherenkov, que son detectados por el experimento. Almacenando 25 mil eventos por segundo día y noche, HAWC cubre dos tercios de la bóveda celeste y ha estado en operación desde hace cinco años.

Según expertos, el meteorito cruzó Puerto Rico en 10 segundos y tenía una longitud de 60 centímetros

El objetivo de estos vuelos es validar la tecnología que más adelante se pondrá en órbita

 La instrumentación electrónica se diseña y prueba para que forme parte de nanosatélites tipo CubeSat, que contribuirán al estudio y caracterización de la ionósfera

La NASA lanzó a la estratósfera un módulo de instrumentación electrónica desarrollado por especialistas de la Universidad Nacional Autónoma de México y del Instituto Politécnico Nacional. El objetivo es validar, en condiciones de espacio cercano, la tecnología que más adelante se pondrá en órbita para contribuir al estudio y caracterización de la ionósfera.

Los vuelos estratosféricos en globo son mucho más fáciles de hacer y de menor costo, por lo que la instrumentación electrónica se prueba antes, con la idea de que forme parte de nanosatélites tipo CubeSat, que se enviarán a la ionósfera, explicó indicó Rafael Prieto Meléndez, técnico académico del Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnología (ICAT) de la UNAM.

El maestro en ingeniería detalló que el módulo contiene instrumentación básica, principalmente la computadora de a bordo y algunos sensores (de temperatura, presión y humedad), así como un GPS para tomar datos y hacer el proceso de adquisición y registro de las señales que se registran en el vuelo. El equipo también contiene sensores de movimiento inercial, que incluyen acelerómetros, giróscopos y magnetómetros.

“Queremos tomar mediciones que ayuden a caracterizar el plasma que forma a la ionósfera y ver cómo le afectan diversos factores externos, como el clima espacial y la actividad solar, y cómo se relaciona con diversos fenómenos que ocurren en la Tierra. Pretendemos conocer las perturbaciones que tiene la ionósfera”, subrayó.

El globo lanzado por la agencia espacial de Estados Unidos, que llegó a una altura máxima de 38.5 kilómetros, llevaba colgando una góndola con tres experimentos científicos, dos de universidades estadounidenses y uno mexicano. “Para participar en esta misión sometimos nuestra propuesta a la NASA, ellos la evaluaron, consideraron que era pertinente y fuimos seleccionados para participar”, resaltó Prieto.

Desde hace casi cuatro años, el ICAT y el Centro de Desarrollo Aeroespacial (CDA) del IPN colaboran en este proyecto en el que generan instrumentación espacial, sobre todo satélites tipo CubeSat, orientados al estudio y caracterización de la ionósfera, esa parte de la atmósfera ubicada entre 80 y 400 kilómetros de altitud, una región siempre ionizada debido a los efectos de la radiación solar.

Módulo de carga útil

El módulo de carga útil EMIDSS-1 (Experimental Module for Iterative Design for Satellite Subsystems, versión 1), resultado de una colaboración entre el ICAT y el CDA, fue elegido para ser integrado a una plataforma suborbital y lanzado a la estratósfera, dentro de la campaña FY19 del programa CSBF (Columbia Scientific Balloon Facility) de la NASA.

El módulo de instrumentación electrónica fue integrado dentro de la plataforma 11 MCF #697N y lanzado desde la base del programa CSBF, ubicada en Fort Sumner, Nuevo México, Estados Unidos, en septiembre pasado, en un exitoso vuelo que tuvo una duración aproximada de cinco horas.

El viaje en globo sometió a los equipos a condiciones de espacio cercano, que son similares a las que tendrán a alturas mayores cuando estén en órbita. “Nuestro objetivo inmediato es caracterizar y validar los sistemas que desarrollamos, y cuando estén listos, el siguiente paso es poner la instrumentación en un satélite y lanzarlo a la ionósfera”, resumió Prieto Meléndez.

El equipo está diseñado para formar parte de un satélite tipo CubeSat y por ello sus dimensiones son pequeñas: 10x10x20 centímetros, contando una estructura metálica y una protección térmica; su peso eS menor a un kilogramo y medio.

Hasta abril del año pasado nadie había visto una imagen de estos objetos cósmicos.

Para los teóricos de los agujeros negros, permitió corroborar, en cierta medida, la descripción de la teoría de la relatividad de Albert Einstein.

La imagen del agujero negro supermasivo de Messier 87, una galaxia elíptica en el centro del cúmulo de Virgo a 55 millones de años luz de nuestro planeta, que logró obtener un equipo internacional de astrónomos es el avance de 2019 para la revista Science, de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia.

Masivos, ubicuos, y en algunos casos tan grandes como nuestro Sistema Solar, los agujeros negros se esconden a la vista. El efecto de su gravedad en los objetos que los rodean y las ondas gravitacionales emitidas cuando chocan revelan su presencia. Fue en abril de este año que un equipo internacional de radioastrónomos publicó una sorprendente imagen de la sombra de un agujero negro, que mostraba un centro oscuro rodeado por un anillo de luz creado por fotones que se mueven a su alrededor.

Para los astrónomos, la imagen es una validación de décadas de trabajo teorizando sobre estos objetos que no podían ver. Los agujeros negros son muy pequeños para los estándares cósmicos y no emiten luz; cuando crecen a masas gigantescas, como sucede en los centros de las galaxias, el remolino de gas, el polvo, y las estrellas agitadas por su extrema gravedad crean una barrera adicional para su observación.

Pero hace dos décadas, varios astrónomos comenzaron a preguntarse si los gases arremolinados cerca de un agujero negro gigante o en su frontera, podrían hacerlo visible, ya que brillan en muchas longitudes de onda. Los desarrollos en la tecnología prometieron ayudar, tal es el caso de la técnica conocida como interferometría de muy larga base, que combina datos de antenas de radio ampliamente espaciadas para simular un telescopio mucho más grande.

Esta técnica estaba revelando objetos distantes con mayor detalle, pero no se sabía si con esto se podrían identificar los detalles de un agujero negro. Así, hace doce años los primeros intentos se enfocaron en el agujero negro Sagitario A* de 4 millones de masas solares ubicado en el centro de la Vía Láctea, el más cercano a la Tierra a 26 mil años luz de distancia.

Al observar con diferentes telescopios a este agujero negro se pudo identificar también al agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia cercana Messier 87, 2 mil veces más lejos de la Tierra que el ubicado en el centro de Sgr A*, y que tiene más de mil veces su masa. Conforme las observaciones comenzaron a generar información nació el Telescopio de Horizonte de Eventos (EHT, por sus siglas en inglés), un consorcio que involucra a más de 200 científicos de todo el mundo.

Esta red de instrumentos de observación, que en su conjunto forman un telescopio virtual del tamaño de la Tierra, incluye al Gran Conjunto Milimétrico de Atacama (ALMA, por sus siglas en inglés), compuesto por 66 antenas en lo alto de las montañas desérticas del norte de Chile, con lo que se aumentó la sensibilidad del EHT 10 veces.

En abril de 2017, durante 10 noches, ALMA junto con otros siete observatorios en los Estados Unidos, México, Chile, España, y en el Polo Sur, hizo repetidas observaciones tanto de Sgr A* como de M87*.

Trabajando en paralelo en centros de datos en Alemania y en los Estados Unidos, un equipo de investigadores procesó los datos, mientras que otros verificaron de forma independiente los resultados. No se produjo ninguna imagen hasta el final, para evitar sesgar el resultado.

En abril se reveló la imagen de M87*, que se convirtió en la más descargada en la historia del sitio web de la Fundación Nacional para la Ciencia. La descripción de este esfuerzo y sus implicaciones formaron parte de seis artículos en la revista The Astrophysical Journal Letters.

Para los teóricos de los agujeros negros, esa primera imagen borrosa arrojó pocas sorpresas, pero es una confirmación de la descripción de la teoría de la relatividad de Albert Einstein, la cual predice que la sombra de un agujero negro debe ser perfectamente redonda, lo que quedó corroborado en un 10% por la imagen de M87 *.

Sin embargo, las mejores pruebas de relatividad general podrían venir de una imagen de Sgr A*, que el equipo espera terminar en el 2020. Esto porque los investigadores tienen datos mucho más precisos sobre la masa, y la distancia de Sgr A* que de M87*.

EHT tiene 11 instalaciones alineadas para la próxima ronda de observación en 2020, incluidas nuevas antenas en Groenlandia y Arizona y una variedad mejorada en Francia. Además, se espera agregar una docena de antenas especialmente diseñadas que estarán dispersas por todo el mundo y algunas en el espacio, para aumentar la resolución.

La elección de la gente

El año pasado, los lectores de la revista Science en línea votaron por los que consideraron los avances más importantes de 2019. La investigación ganadora fue la referente a los denisovanos, antiguos humanos que solo eran conocidos por restos de fósiles encontrados en una cueva en Siberia, Rusia.

Pero ese año, los investigadores identificaron que una mandíbula fosilizada de la meseta tibetana de China pertenecía a un denisovano, lo cual indicó que este linaje humano estaba muy extendido. Además, con evidencia genética se reconstruyó la cara de una niña denisovana.

Las investigaciones que siguieron en votos fueron: la del desarrollo de dos fármacos prometedores para tratar el ébola, la primera imagen de un agujero negro, y un tratamiento aprobado recientemente para la mayoría de los pacientes con fibrosis quística.

Reconstrucción artística de una niña denisovana de Siberia, basada en una nueva forma de inferir características físicas a partir del ADN.

Prepárate para dos espectáculos lunares que se presentarán este viernes.

 En las regiones frías del espacio se dan las condiciones ideales para la formación de diferentes moléculas.

A través del análisis de algunas de éstas, como el monosulfuro de carbono, los astrónomos estudian diversos procesos que tienen lugar en el universo.

Aunque la composición química del universo, al igual que en sus inicios, es mayoritariamente de hidrógeno y helio, la existencia en pequeñas proporciones de otros elementos como el oxígeno, el carbono o el nitrógeno permitieron el desarrollo de la vida en la Tierra.

En el universo primigenio por cada 100 mil átomos, 93 mil eran de hidrógeno y 7 mil de helio, una vez que se formaron las estrellas en su interior se fueron produciendo otros elementos, los cuales llegaron al espacio a través de explosiones de distintos tipos, de tal modo que en la actualidad la composición química del cosmos es más compleja, explicó Luis Felipe Rodríguez Jorge, investigador del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

Acerca de la relación de la química y el estudio del universo, señaló, las diversas moléculas presentes en el espacio permiten a los astrónomos conocer la morfología, densidad, temperatura y movimiento del gas que las contiene.

Sin embargo, las moléculas requieren de condiciones específicas a fin de conservar su estructura, por lo que no se pueden formar en la superficie de las estrellas en donde las temperaturas van de 2 mil 500 hasta 50 mil grados centígrados.

El medio interestelar, el material que hay entre las estrellas, conformado principalmente por gas (hidrógeno, helio y pequeñas cantidades de otros elementos), y en una pequeña proporción (1%) por partículas de polvo opaco, alberga regiones oscuras y frías conocidas como nubes moleculares.

Éstas contienen gas frío y por la fuerza de su propia gravedad algunos fragmentos se contraen hasta crear un núcleo que se convertirá en una estrella, alrededor de ella se formará un disco en rotación que dará origen a los planetas y los cuerpos menores de un nuevo sistema solar. Y es precisamente en estas nubes en donde existe una gran diversidad de moléculas.

El integrante de la Academia Mexicana de Ciencias, recordó que en la década de 1960 la radioastronomía se consolidó y desde entonces se han detectado en el espacio más de 200 moléculas. Un aspecto en común es que la mayoría de ellas tienen al carbono como parte de su estructura química. Lo anterior se debe a que este elemento posee cuatro posibilidades de enlazarse a otros átomos.

Cabe destacar que algunas de las moléculas del medio interestelar son de interés para los especialistas en el estudio del universo, es el caso del hidrógeno molecular pues éste emite radiación infrarroja durante el choque entre dos nubes moleculares o el monosulfuro de carbono detectable en regiones con alta densidad de materia.

Para detectar estas moléculas y obtener información de un evento o un objeto del universo en particular, es necesario analizar todo el espectro electromagnético (radio, infrarrojo, visible, ultravioleta, rayos X y rayos gama).

Cada molécula emite ondas de radio características y al sintonizar un radiotelescopio, como el Gran Conjunto Milimétrico de Atacama, ubicado en Chile, o el Conjunto Muy Grande de Radiotelescopios, es posible detectarlas, esto ayuda a determinar de qué material se trata, en qué cantidad está y como se está moviendo.

Si bien la información que los científicos recaban con el estudio de las moléculas del medio interestelar es muy valiosa, es necesario profundizar en el entendimiento de su formación, así como de los cambios químicos que acompañan el nacimiento de un nuevo sistema solar y otros eventos del universo, concluyó Luis Felipe Rodríguez Jorge.

En Marte, las primaveras y veranos tienen niveles más altos de oxígeno que en el invierno; este fenómeno, descubierto tras siete años de trabajo del robot Curiosity, es un verdadero misterio por resolver, afirmó Rafael Navarro González, investigador del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) de la UNAM, quien colabora desde 2004 con la NASA.

La disminución y aumento de oxígeno fue detectado tras comparar las estaciones a lo largo de tres años marcianos, equivalentes a siete años de la Tierra (nuestro planeta tarda 365 días en dar una vuelta alrededor del Sol, mientras que a Marte le lleva el doble de tiempo).

“Se trata de un gas relativamente estable y se esperaría que su concentración fuera constante a lo largo del año, pero en invierno disminuye y en la primavera comienza a subir”. Hasta el momento no se sabe qué factores causan este efecto, pues no hay mecanismos físicos o químicos que expliquen esta variación, reiteró.

“Para que el oxígeno se condense en los polos son necesarias temperaturas de menos 200 grados Celsius, pero Marte no las tiene. En la Tierra el oxígeno es generado por actividad fotosintética (de bacterias, algas y plantas complejas) y en el planeta rojo no hay evidencia de la existencia de vida”, explicó Navarro.

Una posibilidad, teorizó el investigador, es que “este fenómeno se relacione con el suelo, con algún compuesto que atrapa el oxígeno; pero esta interrogante podría resolverse con experimentos en la Tierra, simulando fenómenos atmosféricos para encontrar qué mineral o elemento atrapa el oxígeno marciano”.

El hallazgo fue reportado en la más reciente edición de la revista Journal of Geophysical Research: Planets, precisó el investigador de la UNAM, quien desde 2004 participó en el diseño del laboratorio Sample Analysis at Mars (SAM), que se encuentra dentro del robot explorador Curiosity, que llegó al planeta rojo en 2012.

Composición de la atmósfera marciana

Desde su llegada, el Mars Science Laboratory (MSL, por sus siglas en inglés), como también se le conoce a Curiosity, ha analizado el aire en la superficie del cráter Gale, con SAM. En la década de los 70, las misiones Vikingo hicieron estudios del aire marciano, pero es la primera ocasión que se revisa su comportamiento de forma constante, subrayó Navarro.

Gracias a los estudios de SAM, hoy se sabe que la atmósfera marciana está conformada por dióxido de carbono (CO2), en 95 por ciento; nitrógeno molecular (N2), 2.6 por ciento; argón (Ar), 1.9 por ciento; oxígeno molecular (O2), 0.16 por ciento; y monóxido de carbono (CO), 0.06 por ciento.

Las moléculas de su aire se mezclan y circulan a lo largo del año debido a los cambios en la presión atmosférica. Cuando el CO2 se congela sobre los polos en invierno, baja la presión del aire y se redistribuye, manteniendo el equilibrio, pero cuando el CO2 se evapora, en la primavera y verano, el aire se mezcla y aumenta la presión, expuso.

En tanto, el nitrógeno y el argón siguen un patrón estacional predecible; su concentración crece o mengua dependiendo de la cantidad de CO2. En cuanto al oxígeno, durante la primavera y el verano aumenta 30 por ciento, para después disminuir a los niveles predichos por la química conocida.

Este patrón se repite cada primavera: “la cantidad de oxígeno en la atmósfera varía, lo que significa que algo lo produce y luego lo quita”, insistió. No se sabe si el suelo lo captura y luego lo libera, pero sí se sabe que este proceso también ocurre con el metano, como lo reportó en 2019 el mismo equipo de expertos, en la revista Science.

El metano y el oxígeno disminuyen en invierno y otoño, y no se sabe por qué, y esta interrogativa quedará pendiente, pues no podrá ser resuelta en la siguiente misión a Marte, porque sus instrumentos ya fueron hechos y probados con ciertos objetivos y no hay forma de cambiarlos, explicó Navarro.

Descartó que se trate de algún mineral desconocido en la Tierra, porque todos los materiales de nuestro planeta han sido encontrados también en Marte, aunque las condiciones son muy diferentes.

Finalmente, el especialista señaló que recientemente comenzó una nueva extensión del proyecto por parte de la NASA, por lo que continuarán revisando el comportamiento del aire en el cráter Gale, por lo menos un año marciano más.

• El profesor investigador jubilado de la Facultad de Ingeniería de la UNAM dictó una conferencia en el marco del 34 aniversario del primer mexicano en el espacio.

• “Yo no soñaba con ir al espacio, eso se dio después”, dijo ante centenas de estudiantes.

• Para 2024 se enviará una misión a la Luna, donde podrían utilizarse robots de manufactura universitaria.

Rodolfo Neri Vela, primer astronauta mexicano, dictó en la UNAM la conferencia “Vehículos espaciales de nueva generación”, donde recordó que “cuando estudiaba en la Facultad de Ingeniería (FI) me enteré que la NASA construía el orbitador Atlantis, el primer vehículo espacial reutilizable; nunca imaginé que unos años después viajaría al espacio en él”.

En el marco del “34 aniversario del primer mexicano en el espacio” (26 de noviembre), el profesor e investigador jubilado de la FI reveló que no soñaba con viajar fuera de nuestro planeta, “eso se dio después”.

Acompañado por Agustín Escalante, director de la FI; Salma Jalife Villalón, subsecretaria de Comunicaciones y Desarrollo Tecnológico de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT), y Salvador Landeros Ayala, director de la Agencia Espacial Mexicana (AEM), Neri Vela afirmó que “la NASA no estaba en mis planes, pero se presentó la oportunidad; la clave es prepararse todos los días y pensar en grande, sino no se llega a ningún lado, ni al espacio”.

En el auditorio Javier Barros Sierra, el maestro en Sistemas de Telecomunicaciones por la Universidad de Essex, y doctor por la Universidad de Birmingham, resaltó que México requiere incursionar internacionalmente, con mayor vigor, en el desarrollo tecnológico. “Llegamos al espacio antes que los japoneses, y ellos con orden y planeación ya cuentan con aproximadamente 12 astronautas que lo han logrado, lo mismo que países como Italia”.

En el evento, organizado por la FI, la SCT y la AEM, Neri Vela lamentó que no se haya dado apoyo suficiente. “Nuestro país tendría por lo menos seis o siete astronautas involucrados en misiones espaciales, pero las políticas se han enfocado a otras áreas, y no al desarrollo tecnológico. Se piensa que el proyecto espacial es inútil, y eso es un gran error, porque sí tiene que ver con nuestra vida cotidiana”.

Subrayó la importancia de brindar oportunidades a los jóvenes, así como revisar los proyectos, la eficacia y productividad de quienes llevan décadas en un mismo sitio.

“Fui al espacio, regresé a la Tierra, aterrizamos en el desierto de Mojave, California, y regresé a la UNAM a dar clases. Por eso ahora celebro que pueda impulsarse en esta casa de estudios la carrera 15 de la FI: Ingeniería Aeroespacial”.

Previo a una sesión de firma de libros y selfies con estudiantes, Neri Vela reveló que fue Salvador Landeros Ayala, egresado de la FI, quien le avisó de la convocatoria de búsqueda de “un astronauta mexicano”, el resto de la historia ya se conoce desde hace 34 años.

Talento mundial

En su oportunidad, Landeros Ayala resaltó que el talento de los estudiantes mexicanos está a la par de los mejores del mundo, así lo han constatado diversas agencias espaciales en otras latitudes.

Indicó que tras reuniones de la AEM con la NASA, se acordó que en 2024 se enviará una misión a la Luna, donde podrían utilizarse robots de manufactura universitaria.

“Nuestra aeronáutica va muy bien, ahora tenemos que darle forma a nuestra industria aeroespacial. Hay que atrevernos, países como la India lo han logrado, incluso con rigurosas carencias sociales. El primer paso debe darse con la producción de nuestra tecnología”, finalizó.

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Exhibieron fotones por arriba de los cientos de gigaelectronvoltios.

En 2018 y 2019 un grupo de científicos internacionales, en el que participó el investigador del Instituto de Astronomía (IA), Nissim Fraija Cabrera, ayudó a la captura y a la interpretación teórica de una serie de destellos de rayos gamma, los cuales por primera vez exhibieron fotones por arriba de los cientos de gigaelectronvoltios.

Dichos trabajos teóricos, liderados por el especialista universitario fueron publicados este año en una serie de tres artículos en dos de las revistas de mayor prestigio en el mundo en el área de Astrofísica y Astronomía, Astrophysical Journal (ApJ) y Astrophysical Journal Letters. Además, por la relevancia científica de dichos resultados, estos avances fueron citados por otra publicación de relevancia internacional, Nature, del 21 de noviembre pasado, en el artículo “Extreme emission seen from y-ray bursts”.

Nissim Fraija explicó que en estas explosiones astrofísicas pueden liberarse en un par de segundos la cantidad de energía equivalente a la que el Sol produciría durante toda su vida. Desde su descubrimiento, hace más de cinco décadas, hasta hoy los destellos de rayos gamma sólo habían sido observados a energías menores de los cien gigaelectronvoltios, equivalentes a 11 órdenes de magnitud más potente que los fotones que interaccionan con nuestra retina y que nos permiten ver.

“Aunque estos destellos, los más energéticos del universo, habían sido propuestos como emisores de estos fotones ultraenergéticos, su detección no había sido posible. El descubrimiento de éstos corresponde a un triunfo en la teoría de estos eventos”, abundó.

Destacó que aunque esa información sólo se basaba en teorías, a partir de 2018 comenzaron a registrarse destellos de rayos gamma ultraenergéticos, cuyas observaciones y el modelado comenzaron a ser publicados este 2019. “A partir de estos datos se estudió el porqué las energías de esos fotones son muy cercanas a los teraelectronvoltios (1012 electronvoltios), 12 órdenes de magnitud más alta que los fotones que llegan a nuestra retina para poder ver, reiteró.

Esa información se modeló. “Me correspondió intervenir en la interpretación de los datos tomados conjuntamente por los satélites y telescopios terrestres, con la colaboración de investigadores de diferentes lugares del mundo, así como de estudiantes de posgrado y licenciatura de la UNAM. Esos datos nos permitieron percatarnos de que la teoría con la cual se venía trabajando y con la que describieron estos eventos era bastante acorde con las observaciones, lo que abre una nueva ventana para el estudio de los brotes de rayos gamma o GRB (por sus siglas en inglés), en este rango de energías”.

Observatorio MAGIC (España).

Planteó que la importancia de estos resultados radica en que la teoría que señalaba la existencia de estos fotones es acorde con las observaciones, lo que pudo demostrarse hasta este año. Es decir, las deducciones iniciales son correctas y se espera que para un futuro la detección de estos fotones sea más frecuente.

El universitario, quien colabora con el observatorio de rayos gamma HAWC (acrónimo de High Altitude Water Cherenkov), detalló que para que pudieran detectar esos fotones ultraenergéticos, éstos debían ser muy potentes, característica que los hace poco comunes, además de su cercanía con la Tierra.

“Entonces, la explicación del porqué estos sucesos fueron detectados correspondió a que eran muy energéticos, su cercanía con nuestro planeta y no correspondían a un mismo evento, además de que teníamos las condiciones atmosféricas para que fueran captados.”

Recordó que aun cuando estos eventos superenergéticos fueron descubiertos hace más de seis décadas, hasta hoy es posible capturar fotones arriba de los cientos de gigaelectronvoltios gracias a los instrumentos de punta que permiten su observación en ese rango de energía, como los observatorios The Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC), localizado en La Palma, España, The High Energy Stereoscopic System (HESS), en Namibia, y el HAWC, ubicado al norte del volcán Sierra Negra, en Puebla, del cual es colaborador.

Observatorio HAWC (México).

Descripción de las evidencias científicas

Nissim Fraija recalcó que los artículos en los que lideró fueron publicados en los meses de julio, octubre y, el más reciente, en este mes de noviembre. En ellos se describe cada uno de estos destellos en todo el espectro electromagnético; desde las longitudes de onda del radio hasta los rayos gamma arriba de los cientos de gigaelectronvoltios.

“Los tres están destinados a interpretar los datos en todas las frecuencias y a explicar por qué hasta ahora pudimos detectar estos GRB”. Además, los resultados, que fueron citados por Nature, nos ayudarán a determinar qué procesos nos permiten acelerar partículas para producir esos fotones a tan altas energías.”

Añadió que esos fotones, que son rayos X, por ser muy energéticos pueden llegar a convertirse en energías mucho más altas que los métodos que se utilizan para tratar el cáncer como la radioterapia.

En uno de los artículos, “Modeling the Observations of GRB 180720B (que corresponde al año, mes y día en que se visualizó): from Radio to Sub-TeV Gamma-Rays” publicado en The Astrophysical Journal, del 1 de noviembre, los científicos participantes detallan que los rayos gamma y los cósmicos “son producto de los eventos más energéticos del universo, como el choque de dos estrellas de neutrones, las explosiones de supernova y los núcleos de galaxias activas que albergan agujeros negros millones de veces más masivos que el Sol”, concluyó el experto.

Observatorio HESS, (Namibia).

 Pablo Roig Garcés, ganador del Premio de Investigación para científicos jóvenes 2019, de la Academia Mexicana de Ciencias, en el área de ciencias exactas, colabora con sus colegas del proyecto Belle II, para acercarse a un experimento capaz de arrojar evidencia sobre los momentos iniciales que hicieron posible la vida.

El trabajo del investigador consiste en inferir teóricamente la existencia de partículas elementales que todavía no se han podido producir de manera directa en experimentos como los realizados en el Gran Colisionador de Hadrones.

Aunque hasta el momento no existe ningún dato experimental que no concuerde con las predicciones del Modelo Estándar de la Física de Partículas Elementales, que describe a las partículas elementales que forman todo a nuestro alrededor, éste no permite explicar cómo se generaron las condiciones necesarias para la vida en el universo.

Para saber más acerca de los momentos iniciales del universo existen diversas aproximaciones, una de ellas es hacer colisiones a energías muy grandes esperando producir partículas nuevas. Tal es el caso de los experimentos realizados en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), mencionó Pablo Roig Garcés, del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav).

A pesar de que en el 2012 se encontró el Bosón de Higgs, la última pieza del Modelo Estándar, en el Gran Colisión de Hadrones no se ha conseguido ver nada más. Esto indica que de existir otras partículas elementales, su producción requiere de mayores energías.

Es en este punto en donde entra el trabajo del doctor Roig Garcés, quien se ha dedicado a inferir teóricamente la existencia de partículas elementales no descritas en el Modelo Estándar, las cuales pudieron haber influido en que la cantidad de materia fuera mayor a la de antimateria.

“Este es un aspecto fundamental, porque si estas estuvieran en la misma proporción se eliminarían mutuamente y con ello se generaría radiación; en este escenario la vida no sería posible”, dijo el ganador del Premio de Investigación 2019 para científicos jóvenes en el área de ciencias exactas, distinción que otorga la Academia Mexicana de Ciencias.

El trabajo del investigador consiste en medir los efectos que provocan las partículas elementales pesadas —las cuales no han podido producirse de manera directa— en las partículas conocidas.

Estas repercusiones son sutiles, pero es posible calcularlas y medirlas con cierta precisión. Para ello, el especialista en física de altas energías utiliza toda la información disponible acerca de las características observadas de las partículas que sufren esta afectación.

“Al conocer las condiciones en las cuales una determinada partícula presenta cambios en alguna de sus propiedades, se pueden inferir las características de las partículas pesadas causantes de dicho efecto”, señaló el miembro de la RED de Física de Altas Energías.

Con estos datos y tras realizar cálculos matemáticos, computacionales y simulaciones numéricas, el investigador propone un modelo concreto del tipo de experimento a realizar con el fin de encontrar nuevas partículas elementales. Además, colabora en la interpretación de los resultados obtenidos.

Actualmente, Pablo Roig trabaja en conjunto con sus colegas (mexicanos y extranjeros) miembros del proyecto Belle II, un detector ubicado en el acelerador de partículas SuperKEKB, en Japón, para llevar a cabo todos los cálculos necesarios y así acercarse, lo más posible, a un experimento capaz de arrojar evidencia sobre los momentos iniciales que hicieron posible la vida.

Noemí Rodríguez González.

Actualmente se han descubierto una gran cantidad de exoplanetas ubicados en la llamada zona habitable, ahora el interés de los científicos es encontrar algún indicio de actividad biológica.

En 1995 se anunció por primera vez el descubrimiento de un exoplaneta. Desde entonces se han identificado más de 4 mil 73. Foto: Harvard-Smithsonian, Center for Astrophysics/D. A. Aguilar.

En 1995 Michel Mayor y Didier Queloz, dos de los ganadores del Premio Nobel de Física 2019, anunciaron el descubrimiento del planeta Dimidio (anteriormente llamado 51 Pegasi b) orbitando una estrella de tipo solar en la Vía Láctea, lo anterior impulsó el desarrollo de nuevas técnicas para la búsqueda de exoplanetas, tan es así que a la fecha se han identificado más de 4 mil 73, dijo Susana Lizano Soberón del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM.

La investigadora señaló se han encontrado muchos planetas del tamaño de la Tierra, pero ahora el interés de los científicos se centra en que estén ubicados dentro de la llamada zona habitable, no tan fría ni caliente para que pueda existir agua en estado líquido.

“Aunque esto no garantiza que haya agua, en especial si se toma en cuenta que Venus y Marte están en dicha zona, junto con la Tierra, y no tienen agua líquida, la cual es considerada la base de la vida que conocemos”, dijo la vicepresidenta de la Academia Mexicana de Ciencias.

Durante la conferencia La formación de los sistemas planetarios y la búsqueda de exoplanetas que formó parte del coloquio del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, Lizano Soberón habló de los diversos métodos para la detección de planetas fuera de nuestro sistema solar y de las perspectivas a futuro en este campo de estudio.

Los planetas no brillan pero ejercen fuerza gravitacional sobre ellas y las muevan ligeramente. La amplitud de este bamboleo le indica a los astrónomos la masa del planeta, porque, mientras más masivo es, provoca un movimiento mayor.

Para medir el bamboleo de la estrella se utiliza el método denominado velocidades radiales, basado en el efecto Doppler, que se produce tanto en las ondas de sonido como en las de la luz. Entonces, el color que percibimos de una fuente luminosa depende de su movimiento respecto al observador, si la estrella se acerca al objeto la luz se ve más azul y cuando se aleja se percibe más roja.

Esta técnica se ha utilizado para detectar planetas grandes, como Júpiter, sin embargo, la detección de planetas tipo terrestre, más alejados de su estrella, se lleva a cabo por el método de eclipses o de tránsito.

Desde la Tierra y con diversos instrumentos astronómicos, es posible observar el paso o tránsito de un planeta frente a su estrella. Cada vez que esto ocurre se obstruye levemente su luz; así lo que se mide es la disminución de la luminosidad de la estrella y cada cuándo sucede esto.

La especialista en el estudio teórico de la formación de las estrellas también se refirió a algunas de las misiones de búsqueda de exoplanetas. Una de ellas, el satélite Kepler lanzado en 2009 y que concluyó su operación en 2018, detectó más de mil candidatos de planetas extrasolares, incluyendo varios de tamaño similar a la Tierra ubicados en la llamada zona habitable de su estrella.

Mientras que el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS, por sus siglas en inglés), un telescopio espacial diseñado para buscar exoplanetas a través del método de tránsito, va a monitorear más de 200 mil estrellas brillantes, en un área 400 veces mayor que la misión Kepler.

La astrofísica también mencionó con el New James Webb Telescope, un observatorio espacial que se está construyendo en conjunto por la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Canadiense, se pretende estudiar si existen indicios de actividad biológica (oxígeno y metano) en las atmósferas de los exoplanetas que están en la zona habitable de su estrella.

En este punto, finalizó, cabe plantear la pregunta: ¿qué pasaría si encontráramos vida en otros planetas? Muy probablemente no será como la conocemos. Un descubrimiento de esta naturaleza tendría implicaciones no sólo en la ciencia en general, sino en la filosofía y la teología.

Hace 50 años la exploramos y comenzamos a conocerla un poco más, pero aún nos falta comprender mucho de ella. Julieta Fierro nos refiere algunos de los hallazgos selenitas más recientes.

La teoría sobre la formación de la Luna dice que, hace miles de millones de años, un objeto más o menos del tamaño de Marte chocó con la Tierra y, como consecuencia del impacto, una gran cantidad de material salió despedida al espacio. Con el paso del tiempo, ese material configuró un anillo alrededor de nuestro planeta. Posteriormente, las rocas que integraban dicho anillo se fueron aglomerando hasta formar nuestro satélite natural.

Cabe aclarar que esta teoría se robusteció con el análisis de las rocas traídas por las misiones Apolo que visitaron la Luna (11, 12, 14, 15, 16 y 17). Sin embargo, éstas son rocas superficiales que provienen de sitios muy planos, cubiertos de polvo, porque los astronautas estadounidenses tuvieron que alunizar en ellos para no correr ningún riesgo.

Incluso, entre esas rocas hay una de la Tierra que salió disparada al espacio luego de que un meteorito de gran tamaño colisionó con nuestro planeta. Esto se descubrió hace poco, cuando un grupo de científicos reanalizó con técnicas modernas las rocas recolectadas en nuestro satélite desde 1969 hasta 1972.

 “Los chinos acaban de enviar la sonda espacial Chang’e 4 con un vehículo de exploración al lado oculto de la Luna. Además de realizar experimentos propuestos por estudiantes, como uno en el que se intentará que germinen semillas, esta misión explorará el contorno de un cráter de 4.6 kilómetros de profundidad que no está cubierto con material de impacto de meteoritos recientes. Esto permitirá datar mejor las rocas lunares y corroborar si la teoría sobre la formación de la Luna es correcta o ver si nuestro satélite se formó al mismo tiempo que la Tierra, que es otra opción”, indica Julieta Fierro, investigadora del Instituto de Astronomía de la UNAM y divulgadora de la ciencia.

Géiseres lunares

Uno de los satélites artificiales que estudia la Luna desde el espacio detectó recientemente unos géiseres diminutos en su superficie, lo cual causó sorpresa a los científicos.

Al respecto, Fierro apunta: “Los cometas son cuerpos de hielo que dan vueltas alrededor del Sol. Cada vez que se acercan a éste, se derriten; y cada vez que se alejan de él, se enfrían, se rompen y van soltando fragmentos de su cuerpo a lo largo de su órbita. Cuando la Tierra pasa por la órbita de un cometa, esos fragmentos caen a nuestro planeta y al cruzar la atmósfera se incendian y ocasionan lo que se conoce como una lluvia de estrellas… Y cuando la Luna pasa por la órbita de un cometa, esos fragmentos también caen a nuestro satélite, pero como éste no tiene atmósfera, no se desintegran, sino se entierran en el polvo lunar. Si caen de noche, cuando la temperatura es de -150 grados Celsius, se mantienen congelados; pero cuando sale el Sol, aumenta la temperatura, se calientan y empiezan a soltar chorritos de vapor, igual que unos géiseres gaseosos. Esto es lo que se acaba de descubrir.”

Agua

Los científicos ya han confirmado la presencia de agua en ambos polos de la Luna.

“Por ejemplo, Cabeus, un cráter abierto a unos 100 kilómetros del polo sur de nuestro satélite por el impacto de un cometa completo, está lleno de agua congelada. Tiene un diámetro de 98 kilómetros y una profundidad de 4”, señala Fierro.

Debido a que los rayos del Sol no llegan a los cráteres localizados cerca de los polos lunares, los cometas que colisionan con la Luna y abren uno como Cabeus se han mantenido congelados hasta la fecha.

“Se ha pensado usar a la Luna como trampolín para ir a Marte, pues enviar un cohete espacial desde nuestro satélite hasta el planeta rojo resultaría más barato por la ausencia de gravedad. En este sentido, el agua de Cabeus y de otros cráteres lunares es valiosísima… Convendría levantar una base lunar cerca de uno de esos cráteres donde hay agua, ya que ésta permitiría cubrir las necesidades de las personas y establecer invernaderos para producir oxígeno y alimentos.”

Cráteres

El rostro de la Luna muestra una formidable cantidad de cráteres abiertos por el impacto de meteoritos y cometas. Por cierto, su lado oculto tiene una mayor cantidad de cráteres que el visible, es decir, está más cacarizo.

“En la superficie de nuestro satélite se aprecian desde cráteres minúsculos, pequeños y medianos hasta cráteres grandes, enormes y gigantescos… Los cascos de los astronautas que fueron a nuestro satélite tienen minúsculos cráteres como consecuencia del impacto de meteoritos pequeñísimos”, informa Fierro.

Regolito

Como resultado de los impactos y la desintegración de meteoritos en la superficie de la Luna, ésta se encuentra cubierta por un finísimo polvo llamado regolito.

De acuerdo con la investigadora universitaria, los científicos ya están estudiando la posibilidad de mezclar este polvo lunar con algún tipo de pegamento y usarlo para imprimir toda clase de objetos en una impresora 3D.

“Así, los astronautas que viajen en un futuro próximo a la Luna podrían crear, en una impresora 3D, herramientas como desarmadores, pinzas, llaves de tuercas y martillos, basamentos de invernaderos, páneles solares o cualquier otro instrumento que requieran.”

Tectitas

Cuando un meteorito o un asteroide choca con la Tierra o la Luna, el material caliente que sale despedido en todas direcciones se enfría rápidamente y produce unos objetos vidriados denominados tectitas, cuyo tamaño depende de la distancia que los separa de la zona de impacto (entre más cerca estén de ésta, más grandes son, y viceversa).

No hace mucho, en Dakota del Norte, Estados Unidos, se hallaron unas tectitas formadas a partir del choque del meteorito que hace 65 millones de años abrió el cráter de Chicxulub en la península de Yucatán y que habría extinguido a los dinosaurios.

“Lo curioso es que en la Tierra se han descubierto tectitas provenientes de la Luna. Y se sabe que vinieron de la Luna porque no contienen agua, como la mayor parte de nuestro satélite”, finaliza Fierro.

© 2017 - Hecho en México, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).  

Por primera vez, un elemento pesado recién  formado, el estroncio, se ha detectado en el espacio.

La fusión fue observada por el espectrógrafo X-shooter de ESO, instalado en el Very Large Telescope.

En la Tierra, el estroncio se encuentra de forma natural en el suelo y se concentra en ciertos minerales. Sus sales se utilizan para dar un color rojo brillante a los fuegos artificiales.

Un equipo de investigadores europeos confirma que los elementos más pesados del universo pueden formarse en fusiones de estrellas de neutrones. Detectaron las huellas de estos elementos gracias a los restos explosivos que dejan estas fusiones.

Para llegar a estos resultados, los científicos utilizaron datos del instrumento X-shooter, instalado en el VLT (Very Large Telescope) del Observatorio Europeo del Sur (ESO, por sus siglas en inglés). En 2017, tras la detección de ondas gravitacionales que pasaban por la Tierra, ESO apuntó sus telescopios en Chile, incluido el VLT, a la fuente: una fusión de estrellas de neutrones llamada GW170817.

“Tras reanalizar los datos de la fusión de 2017 hemos identificado la firma de un elemento pesado en esta bola de fuego: el estroncio, demostrando que la colisión de estrellas de neutrones crea este elemento en el universo”, afirmó el autor principal del estudio, Darach Watson, de la Universidad de Copenhague, Dinamarca en un comunicado de ESO.

Los astrónomos conocen los procesos físicos que crean los elementos desde la década de 1950. “Ahora sabemos que los procesos que crearon los elementos tuvieron lugar, principalmente, en estrellas ordinarias, en explosiones de supernovas o en las capas externas de estrellas viejas. Pero, hasta ahora, desconocíamos la ubicación del proceso final, conocido como captura rápida de neutrones, que creó los elementos más pesados de la tabla periódica”.

La captura rápida de neutrones es un proceso en el que un núcleo atómico captura neutrones lo suficientemente rápido como para permitir la creación de elementos muy pesados. Aunque muchos elementos se producen en los núcleos de las estrellas, la creación de elementos más pesados que el hierro, como el estroncio, requiere de ambientes aún más calientes con muchos neutrones libres. La captura rápida de neutrones sólo ocurre de forma natural en ambientes extremos donde los átomos son bombardeados por un gran número de neutrones.

“Es la primera vez que podemos asociar directamente el material de nueva creación formado a través de la captura de neutrones con una fusión de estrellas de neutrones”, añadió Camilla Juul Hansen, del Instituto Max Planck de Astronomía, en Heidelberg, quien desempeñó un importante papel en el estudio.

Los científicos empiezan ahora a entender mejor las fusiones de estrellas de neutrones y las kilonovas (secuelas cataclísmicas o restos explosivos de este tipo de fusión). Debido a la limitada comprensión de estos nuevos fenómenos y a otras complejidades en los espectros que el instrumento X-shooter del VLT tomó de la explosión, los astrónomos no habían podido identificar elementos individuales hasta ahora.

Tras la fusión de GW170817, la flota de telescopios de ESO comenzó a monitorear la emergente explosión de kilonova, en un amplio rango de longitudes de onda. El análisis inicial de estos espectros sugirió la presencia de elementos pesados en la kilonova, pero hasta ahora los astrónomos no habían podido identificar elementos individuales.

“Demostrar que podríamos estar viendo estroncio resultó muy difícil. Esta dificultad se debió a nuestro poco conocimiento de la apariencia espectral de los elementos más pesados de la tabla periódica”, dijo Jonatan Selsing, investigador de la Universidad de Copenhague, autor clave del artículo.

La fusión GW170817 fue la quinta detección de ondas gravitacionales, hecha posible gracias a LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), en Estados Unidos y al Interferómetro Virgo, en Italia. Ubicada en la galaxia NGC 4993, la fusión fue la primera, y hasta ahora la única fuente de ondas gravitacionales que tuvo su contraparte visible detectada por telescopios en la Tierra.

La importancia del hallazgo

De acuerdo con la investigadora Mónica Rodríguez, adscrita al Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), la importancia de este hallazgo es que ayuda a entender de dónde proceden todos los elementos de la tabla periódica. “Sabemos que después del Big Bang sólo se produjeron hidrogeno y helio y el resto de los elementos se produjeron gracias a los distintos procesos que ocurren en diferentes tipos de estrellas. Conocemos en líneas generales de dónde proceden los elementos químicos, fue uno de los grandes éxitos de la física y la astrofísica del siglo pasado, pero aún nos falta conocer muchos detalles importantes”.

En entrevista con la Academia Mexicana de Ciencias dijo que “lo anunciado por ESO abona al conocimiento y abre la puerta a otras preguntas sobre cuántas fusiones de este tipo de estrellas de neutrones hay en el universo. Hace falta afinar los modelos para analizar qué pasa en estas explosiones, las cuales nos pueden decir lo que pasa en estrellas de neutrones, objetos muy extremos de los cuales no conocemos muy bien sus características. Quizá en un futuro próximo se puedan detectar otros elementos en particular con la misma metodología de observación. Y observar más eventos de este tipo nos dará más información”.

Cabe señalar que los elementos pesados, en principio, también se pueden formar cuando explotan estrellas masivas como las supernovas, entonces antes de que se observara este evento en el 2017 se pensaba que la mayoría de estos elementos pesados se debían formar en supernovas, pero no estaba claro.

Por último, señaló que una estrella de neutrones es un objeto extremo, porque puede medir como 1.4 veces la masa del Sol pero todo eso comprimido en 20 kilómetros de diámetro, la más conocida está en la nebulosa del Cangrejo. Añadió que las estrellas de neutrones son muy comunes y lo que resulta más difícil de estimar es cuántas estrellas binarias hay, es decir, dos estrellas de neutrones juntas.

Conocer cómo se formó el universo, las estrellas y los elementos químicos es muy relevante porque de esos mismos elementos está constituida la Tierra y nuestro cuerpo. “Las estrellas de neutrones se forman cuando explotan estrellas masivas, unas forman estrellas de neutrones, unas pueden destruirse por completo y las más masivas forman agujeros negros”, añadió.

De entre los elementos químicos que componen el cuerpo humano solamente el hidrógeno tiene su origen en el Big Bang, hace 13 mil 800 millones de años; ya que durante los primeros cuatro minutos de la Gran Explosión se crearon el hidrógeno y el helio. Debido a que se formaron estrellas de diferentes masas, objetos celestes que forman en su interior todos los demás elementos de la tabla periódica presentes en el Universo, solemos escuchar que “somos polvo de estrellas”, explicó la astrónoma Silvia Torres Castilleja, durante la conferencia “La vida íntima de las estrellas”.

“El Sol, por ejemplo, es un tipo de estrella muy común, está quemando hidrógeno y se calcula que tiene una edad de unos 4 mil 600 millones de años y se estima que le quedan otros 5 mil 600 millones de años, antes de comenzar a apagarse y convertirse en una enana blanca”.

Cómo nacen las estrellas

Las estrellas se forman de nubes de gas en una contracción que calienta su interior, lo que provoca que haya reacciones nucleares. En particular del hidrógeno se produce helio. Este proceso es muy eficiente y dura muchísimos años, dependiendo de la masa inicial con que se forma cada estrella. En muchos casos las estrellas, cuando se acaban el combustible nuclear en su interior, explotan, lanzan material al espacio, el cual se junta con otras nubes de gas para volver a formar estrellas. Es un ciclo continuo, mientras haya suficiente gas en el espacio. “Son las de mayor masa las que explotan (las de más de ocho masas solares). Estas estrellas, aunque tienen mucha energía disponible, la emiten en forma tan acelerada que en tan sólo cinco millones de años se acaban”.

Torres Castilleja, quien fue la primera mexicana es asumir la presidencia de la Unión Astronómica Internacional (UAI), —la segunda mujer en este cargo desde 1919, y que concluyó en 2018—, explicó que “las estrellas obtienen su energía de transmutar en su interior hidrógeno en helio por medio de reacciones de fusión nuclear. Al acabarse el hidrógeno en sus regiones centrales, una fracción importante de las estrellas que nacen con menos de ocho masas solares, como el Sol, se convierten en gigantes rojas y entonces el helio se transmuta en carbono. Cuando el helio se agota en el núcleo de la estrella, esta expulsa sus capas externas al medio interestelar”.

Después, la parte central de la estrella, a muy alta temperatura, queda expuesta a ese medio y se convierte en una enana blanca: una estrella sin reacciones nucleares, que inicialmente está muy caliente y poco a poco se va enfriando. Las capas expulsadas son entonces ionizadas por el candente núcleo —el remanente de la estrella—, formando así una nebulosa planetaria. La nebulosa se dispersa y pierde brillo hasta hacerse invisible en aproximadamente 10 mil años, lapso muy corto comparado con el que le toma a la estrella transmutar su hidrógeno en helio, que es de miles de millones de años.

La astrónoma dijo que los modelos teóricos de la estructura y evolución de las estrellas predicen que las estrellas que se forman con menos de ocho masas solares, hacia el final de su evolución, también perderán sus capas externas, las cuales han sido contaminadas previamente con material enriquecido en el interior por las reacciones nucleares. Son responsables de arrojar pequeñas cantidades helio recién formado, carbono y nitrógeno. Aunque estas cantidades son modestas, estas estrellas son muy numerosas y por lo tanto su contribución a modificar los gases del espacio resulta importante.

Por otro lado, los modelos de estrellas que nacen con más de ocho masas solares predicen que éstas terminarán su existencia en una explosión llamada “de supernova” y que son responsables de la producción de la mitad del helio de origen no primordial, de la mitad del carbono, del 20% del nitrógeno, y de la totalidad del oxígeno, neón, sodio, magnesio, aluminio, silicio, azufre, cloro y argón.

Por último, se estima que la cantidad de helio formado por el conjunto de todas las estrellas y expulsado al medio interestelar durante la evolución de nuestra galaxia, es apenas de alrededor del 10% del helio formado durante los primeros cuatro minutos siguientes al inicio de la expansión del Universo (la Gran Explosión).

“Gracias al estudio de la composición química de nebulosas planetarias en la Vía Láctea, se han encontrado gradientes en las abundancias de nitrógeno, oxígeno, neón y argón con relación al hidrógeno; específicamente, las abundancias de estos elementos, relativas a la del hidrógeno, disminuyen con las distancias a las que se encuentran del centro de nuestra galaxia las nebulosas planetarias en las que se miden”.

Recordó que el cuerpo humano también está compuesto por elementos químicos diferentes. Una docena de ellos están presentes en mayores cantidades como el Oxígeno (65 %), el Carbono (18 %), el Hidrógeno (10 %), Nitrógeno (3 %), Calcio (1.5 %), Fósforo (1 %), Potasio (0.25 %), Azufre (0.25 %), Sodio (0.15 %), Cloro (0.15 %), Magnesio (0.05 %), Hierro (0.006 %). Otros elementos químicos que constituyen el cuerpo humano son el cobre, zinc, selenio, molibdeno, flúor, yodo, manganeso, cobalto, litio, estroncio, aluminio, silicio, plomo, vanadio y arsénico, entre otros en proporciones ínfimas. Por eso decimos que “somos polvo de estrellas”.

Con el fin de generar una cultura del conocimiento científico y fomentar vocaciones, universitarios pusieron en marcha el proyecto “Estrelleros, astronomía en hospitales”, pensado para entretener y hacer amena la espera de niños y adolescentes que son atendidos en hospitales de la Ciudad de México.

Queremos maravillar, emocionar, motivar y generar curiosidad en ellos, además de distraerlos un poco, explicó Gloria Delgado Inglada, académica del Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM, quien dirige este proyecto junto con Diego López Camarena, de la misma entidad.

“En Estrelleros intentamos que aprendan un poco de astronomía y que se animen a ser profesionistas en esta área. Muchos de nosotros estamos acostumbrados a hacer actividades de divulgación, incluso entre nosotros, cuando hablamos con otros colegas sobre nuestros temas de investigación, pero el lenguaje que utilizamos con los niños es adecuado para su edad”, aclaró.

En su visita al Hospital Shriners para Niños, en la Ciudad de México, la universitaria comentó que ésta es la primera actividad del proyecto, apoyado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt). La idea es acudir a otros hospitales, “estamos en conversaciones con el Instituto Nacional de Pediatría, la próxima institución a visitar”.

Pequeños astrónomos

Así, por unas horas niños y adolescentes olvidaron el motivo que los llevó al hospital. De la mano de sus “cienciaterapeutas” se convirtieron en pequeños astrónomos, imaginaron a seres de otras galaxias, viajaron en una misión a la Luna, conocieron su planeta desde el exterior y la forma esférica de las estrellas, entintaron el Sistema Solar, incluso escucharon la música del Universo.

También observaron el Sol a través de telescopios, accedieron al planetario móvil y se tomaron fotos en la réplica a escala de un transbordador espacial, todo instalado en el patio central del hospital, siempre en compañía de un grupo de 20 astrónomos, académicos y estudiantes de posgrado.

La astronomía en general es un tema apasionante, es la disciplina científica más llamativa para la mayoría y todos pueden aprender. “Basta con levantar la mirada al cielo y ahí, frente a nuestros ojos, está la astronomía”, subrayó Delgado Inglada.

Por su parte, Diego López reiteró que estas actividades lúdicas pretenden entretener e informar a niños y familiares en lugares que no son divertidos, como los hospitales.

Los astrónomos universitarios visitan a los pequeños hospitalizados para platicar con ellos y hacerles un obsequio, como relojes solares, naves espaciales o postales con imágenes astronómicas.

“Buscamos acompañarlos un rato en un momento poco amable, para que olviden sus problemas de salud, e invitarlos a evadir la realidad pensando en galaxias y estrellas”, detalló.

Para muchos un astrónomo es una persona especial y piensan que no cualquiera puede dedicarse a esta ciencia, “así que también queremos desmitificar esta idea, que sepan que cualquiera puede dedicarse a la astronomía“, finalizó.

Conforman un sistema binario, a sólo un segundo luz de distancia: Sebastián Sánchez, del Instituto de Investigaciones Astronómicas.

Existen muchos planetas fuera del Sistema Solar, pero ninguno como el nuestro, y eso se debe a la Luna; por ello, tenemos una responsabilidad de vida con nuestro mundo, dijo.

En nuestro planeta no habría vida como la conocemos si no existiera la Luna. La Tierra y su satélite natural conforman un sistema binario, a sólo un segundo luz de distancia, afirmó Sebastián Sánchez, del Instituto de Investigaciones Astronómicas (IIA) de la UNAM.

“La Tierra parece tener una compañera muy inusual, que estabiliza el eje de rotación del globo terráqueo al retrasar su órbita; además, la protege de choques en el espacio”, dijo.

La Luna no sólo ha iluminado el lenguaje y el arte de quienes habitamos este mundo; la ciencia ha expuesto con rigor que su relación es única y va más allá del Sistema Solar.

En el auditorio Paris Pishmish, el exinvestigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía, España, mencionó que el choque que dio lugar al sistema Tierra-Luna pudo tener importancia para la eliminación de la atmósfera primigenia, pues sin ello nuestra atmósfera sería altamente densa, como la de Venus.

Somos el único planeta con actividad tectónica, y eso se atribuye al exceso de calor interno, provocado por dicho sistema; además, crea el fenómeno de las mareas, que ocurre dos veces al día.

“Existen muchos planetas fuera del Sistema Solar, pero ninguno como el nuestro, y eso también se debe a la Luna; por ello, tenemos una responsabilidad de vida con nuestro mundo, porque es muy probable que no podamos habitar otro”, subrayó.

Es la historia de un amor...

La Tierra y la Luna se conocieron desde su génesis. En palabras de Sebastián Sánchez, los materiales de la Luna pesan menos que los de la Tierra; no obstante, es el segundo satélite más denso de todo el Sistema Solar.

“La distancia entre ambas es de 384 mil 400 kilómetros, podría considerarse demasiada, pero en otro rango, están separadas por sólo 1.3 segundos-luz; sin embargo, la Luna ‘ha decidido’ alejarse 3.8 centímetros anuales”, dijo el investigador.

Aunque la corteza lunar se asemeja a la Tierra, con valles, accidentes geográficos, montañas y cordilleras (no volcánicos), la Luna está totalmente bombardeada y plagada de cráteres por el impacto de meteoritos.

“Su corteza está compuesta por 43 por ciento oxígeno, 21 por ciento silicio, 10 por ciento aluminio, nueve por ciento de calcio y hierro, cinco por ciento de magnesio y dos por ciento de titanio”, detalló.

El investigador del IA hizo un recuento de las aventuras humanas a la Luna. Aunque reconoció que de manera controversial el primer alunizaje fue fraguado el 20 de julio de 1969, en una misión estadounidense, se ha olvidado que desde tiempo atrás se intentó llegar al satélite natural de la Tierra.

Se han hecho más de 20 viajes entre sondas y alunizajes no tripulados y tripulados. El primer aparato en llegar a la Luna fue de los soviéticos, el 12 de septiembre de 1959, y la última misión, el 3 de enero de 2019, estuvo a cargo del programa espacial chino, concluyó.

• Didier Queloz, colaborador en el observatorio SAINT-EX, fue uno de los descubridores de “51 Pegasi b”, planeta similar a Júpiter, que da la vuelta a su estrella en tan solo cuatro días

• El hallazgo fue un parteaguas sobre lo que se conocía de todos los sistemas planetarios; revolucionó la astronomía y permitió el descubrimiento de más de cuatro mil exoplanetas en la Vía Láctea

Didier Queloz, colaborador en el observatorio SAINT-EX de la UNAM e investigador de la Universidad de Cambridge, es uno de los ganadores del Premio Nobel de Física 2019, que otorga la Real Academia de las Ciencias de Suecia.

Queloz y Michel Mayor (de la Universidad de Ginebra), ambos de origen suizo, son premiados por el descubrimiento del primer planeta fuera del Sistema Solar (exoplaneta) que orbita una estrella similar a nuestro Sol. En tanto, el canadiense James Peebles, de la Universidad de Princeton, es galardonado por sus descubrimientos teóricos en cosmología.

Desde 2016, Didier Queloz participa en el observatorio SAINT-EX (Search and Characterisation of Transiting Exoplanets) de esta casa de estudios, cuyo objetivo es encontrar, desde el Observatorio Astronómico Nacional de San Pedro Mártir, exoplanetas alrededor de las estrellas más pequeñas y frías del Universo, explicó Yilen Gómez Maqueo Chew, coordinadora de este proyecto internacional y responsable del mismo en México.

“Observamos estrellas cercanas al Sol, pues por ser poco luminosas y con poca masa no se alcanzan a ver muy lejos. Estamos en el vecindario solar, cerca en escala astronómica, pero no podemos ir allá”, enfatizó la también investigadora del Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM.

Exoplaneta similar a Júpiter

Gómez Maqueo Chew indicó que Queloz y Mayor descubrieron “51 Pegasi b”, un planeta similar a Júpiter, que da la vuelta a su estrella en tan solo cuatro días, y no en 11 años, como lo hace el gigante del Sistema Solar.

La universitaria detalló que ya se conocían algunos exoplanetas que orbitaban una estrella de neutrones, pero no parecida a nuestro Sol, pero se creía que si eran semejantes, sus planetas deberían comportarse de manera parecida a los de nuestro Sistema Solar.

Partiendo de esa premisa, si hubiera un planeta como Mercurio debería dar la vuelta a su sol en 88 días; uno como la Tierra, en 365; y uno como Júpiter, en 11 años. Pero en octubre de 1995, los ganadores del Nobel anunciaron el hallazgo de “51 Pegasi b”, un gigante gaseoso que giraba alrededor de su estrella en cuatro días.

“Entonces se plantó la semilla para estudiar más a fondo cómo se forman los sistemas planetarios y cómo evolucionan. Las implicaciones fueron muchas, porque no había que esperar 11 años a que el planeta rodeara a su estrella, sino días. La mayoría de los exoplanetas que se conocen hasta ahora tienen órbitas de días”, enfatizó la experta.

Esto llevó a una revolución en la astronomía y permitió el descubrimiento de más de cuatro mil exoplanetas en la Vía Láctea, por lo que “51 Pegasi b” se convirtió en un parteaguas sobre lo que se conocía del Sistema Solar, cambiando las ideas de cómo se forman los sistemas planetarios diferentes al nuestro.

Cosmología, disciplina de alta precisión

Las aportaciones de Jim Peebles, cosmólogo y astrofísico, han contribuido a transformar la cosmología de una disciplina considerada especulativa, a una de alta precisión. Ha logrado establecer un escenario muy completo de la evolución del Universo.

Vladimir Ávila, experto del Instituto de Astronomía, explicó que Peebles cimentó las bases del entendimiento de las casi imperceptibles fluctuaciones en temperatura de la radiación cósmica de fondo en microondas que baña al Universo, y que son las semillas de las galaxias.

“Los estudios de Peebles dieron origen a toda una nueva disciplina que él mismo bautizó como “anisotronomía”, y gracias a la cual es posible medir con precisión los parámetros cosmológicos del Universo. “Hemos podido acercarnos a su origen, cuándo se produjeron las fluctuaciones que, luego de evolucionar como él predijo, quedaron impresas en la radiación cósmica de fondo”, resaltó.

Sus investigaciones condujeron al modelo cosmológico más aceptado en la actualidad, donde la materia oscura fría domina sobre la ordinaria, siendo una componente invisible por definición, pero capaz de producir gravedad y propiciar el molde donde se forman las galaxias y, dentro de ellas, las estrellas y planetas.

“La cosmología se ha desarrollado mucho más allá de lo que Peebles o alguien más haya soñado hace medio siglo, y hoy sostiene que nuestro paradigma actual aún está incompleto, que hay mucho más por hacer”, concluyó.