Los astrónomos dudan de que exista el planeta Tyche en nuestro Sistema Solar & 3 nuevos artículos:
Una pareja de astrónomos planetarios ha captado la atención de los medios afirmando que un planeta de cuatro veces el tamaño de Júpiter podría estar merodeando en las afueras del Sistema Solar. Llaman al planeta Tyche.
Muchos astrónomos, no obstante, dicen que posiblemente no esté allí.
La afirmación, realizada por John Matese y Daniel Whitmire de la Universidad de Lousiana-Lafayette, no es nueva: Han estado defendiendo el caso de Tyche desde 1999, sugiriendo la presencia de un planeta gigante en una región lejana de nuestro Sistema Solar conocida como Nube de Oort, que explicaría la inusual órbita de algunos cometas que se originan allí.
“Hay pruebas de que algunos cometas de la Nube de Oort muestran peculiaridades orbitales”, dice Matese a Life’s Little Mysteries. “Estamos diciendo que, tal vez, el patrón es indicativo de que hay un planeta allí”.
Aunque su argumento es similar al que hicieron originalmente, “lo nuevo es que este patrón ha persistido”, dice Matese. “Es posible que sea un error estadístico, pero esa probabilidad se ha atenuado conforme se ha acumulado más datos a lo largo de los últimos 10 años”.
Matese dice que el Telescopio WISE de la NASA puede haber recopilado datos infrarrojos de Tyche que serían difíciles de obtener a partir de la inmensa base de datos del telescopio. “El espectro que hemos predicho es incierto, y puede haber un gran número de señales quesean similares a lo que se espera para nuestro objeto. Por lo que esto puede llevar tiempo”, señala. Una señal de Tyche – en caso de existir – podría localizarse en los próximos dos años, comenta.
No todo el mundo es tan optimista.
Requisito: ‘Pruebas increíbles’
Matthew Holman, científico planetario del Instituto Harvard-Smithsoniano para Astrofísica, no cree en Tyche. Aunque no ha leído la última versión del argumento de Matese y Whitmire, Holman dijo a Life’s Little Mysteries que: “Basándome en los artículos anteriores que he leído sobre de qué parte del cielo proceden los cometas de periodo largo, y señales de grandes perturbadores de la Nube de Oort, no me persuaden las pruebas”.
Hal Levison, científico planetario del Instituto de Investigación Southwest en Boulder, Colorado, que recientemente fimó un artículo en Science sobre la Nube de Oort, secunda la opinión.
“No he leído esta versión de su artículo, el cual afirman ahora que tiene una mejor estadística que los intentos anteriores, donde también afirmaban que habían visto evidencias de este objeto”, comenta Levison. “Pero en los artículos anteriores, realmente creo que equivocaron sus estadísticas. Afirmaciones increíbles requieren pruebas increíbles y creo que no comprenden cómo hacer correctamente este análisis estadístico”.
“Lo que Matese afirma es que ve un exceso de cometas procedentes de un lugar en concreto, lo cual lo atribuye a la influencia del efecto gravitatorio de un planeta mayor en la nube de Oort. No tengo nada contra esa idea, pero creo que la señal que afirma ver es muy sutil, y no estoy seguro de que sea estadísticamente significativa”, dice Levison.
“Hay otro grupo en Inglaterra que afirma lo mismo, pero con Júpiter en el otro lado del Sol”, apunta Levison. “Y también defienden que eso explica el exceso de cometas”.
Como siempre, es difícil demostrar o refutar algo que no se puede ver ni tocar, pero por ahora, considerando que la mayor parte de astrónomos no están siquiera seguros de que exista tal exceso de cometas, puede ser demasiado pronto para ponerse nervioso con Tyche.
Estrella supergigante consigue un grueso disco de polvo
¿Cómo es posible que HD 62623, una estrella supergigante caliente al borde de su muerte, esté rodeada por un disco, normalmente asociado a estrellas bebé? Usando interferometría estelar de línea base larga en el interferómetro VLT de ESO, un equipo liderado por Florentin Millour del Observatorio de la Costa Azul y Anthony Meilland del Instituto Max Planck para Radio Astronomía pudieron generar por primera vez una imagen tridimensional de gran angular y alta resolución espectral de esta estrella y su entorno más cercano.
Concluyen que una estrella compañera de masa solar es la clave de este misterio. Para lograr su objetivo, los investigadores adaptaron una técnica de imágenes de radioastronomía que usa conjuntos de datos interferométricos.
HD 62623 es una exótica estrella supergigante caliente. Al contrario que su bien conocida gemela, la brillante estrella Deneb del triángulo de verano, y casi todas las estrellas con la misma clase espectral, esta estrella está rodeada por un denso y complejo entorno compuesto de plasma y polvo. Las estrellas supergigantes calientes son muy brillantes, tanto, que impulsan sus potentes vientos con sus propios fotones.
Tal viento normalmente evitaría que la materia se condensara en forma de polvo cerca de la estrella. Para comprender mejor los procesos de formación del polvo en el hostil entorno de tales estrellas, es muy deseable desentrelazar la geometría del gas y el polvo de los alrededores de la fuente central, pero también acceder a la cinemática de este entorno cerrado.
“Gracias a nuestras observaciones interferométricas con Amber pudimos sintetizar una imagen 3D de HD 62623 como se vería a través de un telescopio virtual de 130 metros de diámetro”, dice Florentin Millour, autor principal del estudio. “La resolución es un orden de magnitud superior en comparación con los telescopios ópticos más grandes del mundo, de 0-10 metros de diámetro”. El instrumento Amber está situado en el VLTI de Chile. Los científicos mejoraron significativamente la calidad de la imagen adaptando lo que se conoce como “método de auto-calibración”, que es bien conocido por la radio interferometría. La imagen obtenida combina información espacial y de velocidad, mostrando no sólo la forma del entorno cerca de HD 62623, sino también su cinemática o movimiento. Hasta ahora, la necesaria información cinemática estaba ausente en tales imágenes.
“Nuestra nueva imagen en 3D sitúa con mucha precisión la región de formación de polvo alrededor de HD 62623, y proporciona pruebas de la rotación del gas alrededor de la estrella central”, explica Anthony Meilland. “Esta rotación se encontró que era Kepleriana, la misma que hace girar a los planetas del Sistema Solar alrededor del Sol”. Una estrella compañera cercana, con aproximadamente la masa del Sol, podría ser la razón de tal disco en HD 62623. Esta compañera, aunque no se ha detectado directamente debido a que tiene un brillo miles de veces inferior que la estrella primaria, se delata por una cavidad central entre el disco de gas y la estrella central. La presencia de la compañera podría explicar las características exóticas de HD 62623, exactamente igual al monstruo entre las viejas estrellas de nuestra galaxia, Eta Carinae.
La nueva técnica de imagen en 3D presentada en este trabajo es equivalente a la espectroscopía de campo integral, pero da acceso a una resolución angular 15 veces mayor, o una capacidad de detectar detalles más sutiles en la imagen. “Con estas nuevas capacidades, el VLTI será capaz de proporcionar una mejor comprensión de muchos objetivos celestes, demasiado pequeños para poder resolverlos incluso con los mayores telescopios”, concluye Florentin Millour. “Podríamos apuntar a los jóvenes discos o chorros estelares, o incluso a las regiones centrales de las galaxias activas”.
Un estudio plantea un repunte en el número de planetas enanos
Los resultados previos de un proyecto de excelencia desarrollado por investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) apuntan ahora a un posible repunte en el número de planetas enanos en el Cinturón de Kuiper. El incremento se podría deber a la propia definición de planeta enano según la Unión Astronómica Internacional: cuerpos con diámetro suficientemente grande que les permite mantener un equilibro hidrostático.
Los expertos del IAA-CSIC estudian algunas de las propiedades físicas de los denominados objetos transneptunianos, los centauros, los cometas de la familia de Júpiter, los asteroides cercanos a la Tierra (NEOs), los meteoroides.
El trabajo, dirigido por José Luis Ortiz Moreno y dotado con cerca de 300 000 euros por la Junta de Andalucía, persigue aumentar el conocimiento en aspectos como su formación y su evolución. “Es de importancia cosmogónica porque nos proporcionará información esencial para comprender el origen y evolución inicial de nuestro Sistema Solar, así como el de otros sistemas planetarios”.
Tres puntos de la geografía andaluza toman parte de este proyecto: Calar Alto (Almería), Sierra Nevada y
La Sagra, en Granada, respectivamente. “Los estudios que pretendemos realizar estarán parcialmente dirigidos a los estados rotacionales y a los efectos de las colisiones, así como a su dinámica orbital, aspectos que están íntimamente relacionados con estudio de los objetos transneptunianos (TNO), también denominados por algunos especialistas objetos del Cinturón de Kuiper “, apunta.
Para Ortiz, los TNO son uno de los temas de mayor pujanza en las investigaciones del Sistema Solar. El descubrimiento de estos cuerpos ha causado una auténtica revolución. En apenas 15 años (desde el hallazgo del objeto 1992QB1 por Jewitt y Luu, el Cinturón de Kuiper ha pasado de considerarse un postulado teórico a ser la región más poblada del Sistema Solar.
Actualmente, se estima que en la región entre 30 y 50 unidades astronómicas del Sol residen, aproximadamente 100 000 con diámetros próximos a los 100 kilómetros. “Este diámetro nominal de 100 kilómetros probablemente necesite revisión a la baja, habida cuenta de los últimos hallazgos sobre el albedo medio de estos objetos. Nunca antes se había descubierto un cinturón cuya población es tan grande y había pasado completamente inadvertida”, subraya el investigador.
El interés de los NEO
Uno de los objetos más interesantes a estudio son los denominados NEO (Near Earth Objects), cuya importancia radica, esencialmente, en su peligrosidad, ya que al orbitar cerca de la Tierra son susceptibles de colisionar con ella. De hecho, sabemos que son una de las principales causas de extinción masiva en la Tierra y la posible causa natural de la destrucción de la civilización.
Constantemente se citan a los NEO como potencialmente peligrosos. El denominado 2004MN4 (Apophis) ha sido uno de los que mayor probabilidad ha tenido de colisionar con la Tierra a corto plazo. Incluso, desde el sector aeroespacial norteamericano se propuso la realización de una misión espacial para desviar su trayectoria. Los TNO, principalmente por su enorme lejanía del Sol (más lejos que Plutón en la mayoría de los casos), son de los cuerpos menos evolucionados del Sistema Solar. “Por ello su estudio nos dará claves que no se encuentran en ningún otro lugar (salvo quizá en los cometas de la nube de Oort) sobre la materia que constituía la nebulosa solar primitiva y sobre la formación del sistema solar y su evolución temprana”, asegura Ortiz.
Además, el cinturón Transneptuniano proporciona la conexión natural con el estudio de discos protoplanetarios que se observan en algunas estrellas. No en vano, y a pesar de las dificultades, NASA ya ha lanzado una misión espacial específica denominada New Horizons que visitará Plutón y otro TNO aún sin precisar.
Los conocimientos en el campo de los Objetos Transneptunianos están evolucionando a un ritmo vertiginoso. “Un mayor número de observaciones en el futuro y el estudio de la distribución de los periodos de rotación en función de diversos parámetros orbitales y diferentes poblaciones, así como en función de los tamaños también pueden arrojar luz sobre el asunto. Asimismo, es evidentemente necesario el estudio de las composiciones de las superficies mediante espectroscopía, fundamentalmente infrarroja. Esta última línea de trabajo puede resultar clave, ya que al no aportar sólo información de color, el estudio es mucho más completo. Estas son líneas de investigación que queremos desarrollar en nuestro proyecto”, concluye.
Ríos en el cielo
Bandas atmosféricas de vapor de agua pueden provocar inundaciones y clima extremo.
Las conferencias científicos no experimentan físicamente sus temas a tratar. Pero durante una sesión sobre “ríos atmosféricos” del pasado diciembre en una reunión geofísica en San Francisco, uno de esos ríos estuvo cayendo sobre los asistentes.
Como trenes de mercancías cargados con vapor de agua, los ríos atmosféricos son largas y estrechas bandas cuyos vientos canalizan enormes cantidades de humedad por todo el cielo. Cuando llegan a las costas, estos ríos pueden dejar caer esta humedad en forma de lluvia causando inundaciones destructivas, como en enero de 2005 cuando más de 50 centímetros de agua de lluvia inundaron el sur de California, matando a 14 personas y provocando cientos de millones de dólares en daños.
Los científicos (y San Francisco) lograron escapar del río atmosférico de diciembre sin tales daños, pero la tormenta volcó más de 3 metros de nieve en partes de Sierra Nevada, dejando las montañas en camino de su temporada más húmeda registrada. Este tipo de impacto subraya el porqué los investigadores han quedado recientemente fascinados por los ríos atmosféricos. Completamente desconocidos hasta hace una década, estos ríos resultan ser no sólo un factor clave para las inundaciones en occidente y su suministro de agua, sino también un papel importante en el ciclo del agua del planeta.
“El agua es la vida, y los ríos atmosféricos proporcionan agua”, dice Paul Neiman, meteorólogo de del Laboratorio de Investigación en Sistemas Terrestres de NOAA en Boulder Colorado. Nuevas investigación están revelando cómo funcionan estos ríos, así como ayudando a los hombres del tiempo a predecir mejor sus consecuencias.
En un momento dado, en algún lugar entre tres y cinco ríos atmosféricos vierten agua en cada hemisferio. Con más de 1000 kilómetros de largo, a menudo no tienen más de 400 kilómetros de ancho y portan el equivalente, en vapor de agua, al caudal de la boca del Río Mississippi. “Esto realmente ha captado la imaginación de los científicos”, dice Marty Ralph, también meteorólogo en el laboratorio de Boulder. “Sólo hay un puñado de estos eventos, y aun así transportan más del 90 por ciento del vapor de agua del planeta”.
Las nubes comunes no transportan grandes cantidades de vapor de agua a lo largo de grandes distancias; cae en forma de lluvia tan pronto como las gotas de agua se fusionan y se hacen lo bastante pesadas para caer como precipitación. En la década de 1990, investigadores del MIT calcularon a partir de datos de vientos y humedad que los chorros de la atmósfera, que los científicos han bautizado como ríos atmosféricos, deben existir para llevar el agua alrededor del planeta.
Desde entonces, los investigadores han logrado una mejor visión de los ríos, usando instrumentos sensibles a las microondas a bordo de satélites en órbita polar. La radiación solar que rebota desde la superficie de la Tierra en longitudes de onda de microondas se ve afectada por la cantidad de agua entre el terreno y el satélite, pero las microondas no se ven afectadas por las nubes de la misma forma que la radiación visible e infrarroja. Por lo que los instrumentos de microondas son capaces de fotografiar bandas de vapor de agua que viajan por la atmósfera.
En los primeros días de la investigación de los ríos atmosféricos, los científicos no estaban seguros de si las brillantes bandas de vapor de agua en las imágenes de satélite realmente se traducían en unas condiciones de súper-humedad. Por lo que los equipos hicieron volar aeroplanos de investigación en sistemas de tormenta, algunas de las cuales generaron ríos atmosféricos, para medir cómo de húmeda se ponía la cosa. “Realmente podías sentir la humedad”, dice Ralph. “Podía olerse en la cabina”.
Los ríos atmosféricos nacen debido a la diferencia de temperatura entre los trópicos y los polos de la Tierra.
Durante el invierno, los polos se enfrían en relación con el ecuador, creando un potente gradiente de temperatura a través del hemisferio, una diferencia que provoca que las tormentas de baja presión se generen en las latitudes medias. Los vientos del interior de las tormentas pueden canalizar la humedad en estrechas bandas en su extremo delantero – el río atmosféricos. En la reunión de San Francisco, George Kiladis del laboratorio Boulder describió el río de 2005 que aparentemente absorbió humedad del Noroeste del Pacífico durante todo el camino hasta los trópicos, en la “zona de convergencia intertropical” donde se encuentran los vientos de ambos trópicos. Kiladis y sus colegas describen el río en un artículo que aparece en la revista Monthly Weather Review.
La gente que vive en la Costa Oeste está familiarizada con los ríos atmosféricos, tales como el famoso “Pineapple Express”, que ocasionalmente transporta humedad directamente desde Hawai. Pero los ríos también pueden llegar a través del Golfo de México o a lo largo de Coste Este.
Los científicos están ahora moviéndose de la observación de ríos atmosféricos a la comprensión de los mismos y tratar de predecir su impacto. A la cabeza está California, que está configurando cuatro observatorios de ríos atmosféricos a lo largo de su costa para rastrear los ríos tras su llegada. Cada río tiene unos efectos radicalmente diferentes dependiendo del ángulo y velocidad a la que se aproximan a las montañas y a las líneas divisorias de aguas.
“Para ser capaces de fijar las cuencas de agua específicas que son más propensas a las inundaciones, realmente tienes que saber con precisión dónde tocarán tierra los ríos atmosféricos”, dice Neiman. “Esa es la parte complicada”.
Durante una tormenta en noviembre de 1994, que ahora se sabe que fue un río atmosférico, por ejemplo, los hombres del tiempo predijeron que caerían menos de 2 milímetros en algunas partes del área de la Bahía de San Francisco. En ciertos lugares, cayeron más de 28 centímetros, según dijo David Reynolds, meteorólogo de la oficina del Servicio Meteorológico Nacional en Monterey, California, en la reunión geofísica. Cómo se distribuye esta humedad dentro del río y cuánto tiempo permanece en su lugar en una localización, determina qué áreas verán las mayores inundaciones.
No todos los ríos atmosféricos son devastadores – de hecho, la mayor parte de los mismos son débiles – pero provocan muchas de las inundaciones más extremas de la Costa Oeste. En un estudio, Ralph y sus colegas observaron siete inundaciones que tuvieron lugar en el Río Russian de California entre 1997 y 2006. Todas se debieron a ríos atmosféricos, según encontraron los investigadores. La cantidad de lluvia intensa que recibe la Costa Oeste de los ríos atmosféricos, dice Ralph, es comparable a las precipitaciones de la Costa del Golfo y el sureste de los Estados Unidos procedentes de huracanes.
En enero, los planificadores de emergencias de California se reunieron en Sacramento para pensar sobre un escenario apocalíptico conocido como ARkStorm. Los funcionarios pusieron a prueba cómo responderían si impactaban en la costa una serie de ríos atmosféricos uno tras otro. Este escenario se modeló en base a los ríos que llegaron en el invierno de 1861–62 e inundaron el valle central del estado. La capital tuvo que moverse temporalmente de Sacramento a San Francisco, y el gobernador tomó un bote de remos para su inauguración.
Para predecir mejor tales desastres, los investigadores de NOAA y la Institución Scripps de Oceanografía en La Jolla, California, están trabajando junto a funcionarios estatales para fijas las áreas más vulnerables. Muchas veces, el río de humedad llega a una montaña, es forzado a ir hacia arriba, y deja caer toda su agua.
Otras veces el río impacta en la base de una cadena montañosa y desvía su flujo a su alrededor. Descubrir qué procesos predominan en qué lugares ayudará a los funcionarios a prepararse mejor, dice Ralph.
Por ejemplo, en 2009, los planificadores de Washington se enfrentaron a una crisis cuando la Presa Howard Hanson, del Río Verde por encima de los suburbios al sur de Seattle, empezó a filtrarse justo cuando un río atmosférico se dirigía hacia ella. Los científicos analizaron cómo llegaría el río hasta la masa de agua y vertería su agua, y predijeron que no provocaría grandes precipitaciones sobre la presa. El Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos decidió no asumir el control de emergencia, y la luvia cesó pronto.
Los ríos atmosféricos pueden hacerse aún más relevantes conforme aumenten las temperaturas. Los investigadores no están seguros exactamente de cómo afectará el cambio climático a los ríos, pero un aire más cálido generalmente significa que la atmósfera tendrá más vapor de agua, dice Neiman. Por otra parte, los vientos pueden debilitarse en un mundo más caliente globalmente, lo que significa que los ríos podrían transportar más agua pero ser menos efectivos al moverla.
Puede aparecer más respuestas en los próximos meses, cuando los científicos de NOAA planean hacer volar una nave no tripulada en varias tormentas para aprender más sobre los ríos atmosféricos.
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