Las CME... "El viento solar"

La primera pista de que el Sol pudiera emitir un "viento" se observo de las colas de los cometas, viendo que apuntan contra el Sol, tanto si se aproximan como si se alejan del él. Kepler, a principios del siglo XVII, pronosticó que esas colas estaban guiadas por la presión de la luz solar.

La cola de los cometas siempre están apuntando detrás del sol, el viento solar las impulsa hacia atrás.

Las sondas espaciales tendrían la palabra final y el triunfo fue para Parker. El viento solar, como Parker bautizó al continuo fluir de la corona solar, fue detectado por el satélite ruso Lunik III en 1959 y su presencia fue más tarde confirmada por las sondas soviéticas y estadounidenses que se enviaron a Venus. Más aún, el flujo detectado de la corona solar correspondía en realidad a una velocidad muy alta: De uno a tres millones de kilómetros por hora,
a la altura de la órbita de la terrestre.

Eyecciones de gases solares a altísimas temperaturas y a distancias de millones de kilómetros, estas eyecciones forman el viento solar.

Con esto quedó demostrado de manera definitiva que la corona solar se está escapando continuamente del Sol, produciendo un viento solar que barre nuestro sistema solar a velocidades vertiginosas. Los vehículos espaciales Pioneer I y Pioneer II, las sondas espaciales que más lejos del Sol han llegado, siguen aún detectando la presencia del viento solar más allá de la órbita de Plutón.

Video sobre la formación del viento solar:

El sol desprende desde la corona solar (atmósfera mas externa del Sol) partículas cargadas de mucha energía llamadas iones (gas electrificado), las cuales viajan por el espacio a velocidades entre 320 y 704 kilómetros por segundo. Una nube de tales partículas recibe el nombre de plasma. La corriente de plasma que viene del sol se conoce como viento solar. Cuando éste interactúa con los bordes del campo magnético terrestre, algunas de las partículas quedan atrapadas por el y siguen el curso de las líneas de fuerza magnética en dirección a la ionosfera. Ionosfera es la parte de la atmósfera terrestre que se extiende hasta unos 60 o 100 kilómetros desde la superficie de la tierra.


Representación en la que se puede ver como actúa el viento solar al chocar contra el campo magnético terrestre.

Cuando las mencionadas partículas chocan con los gases en la ionosfera, estos gases empiezan a brillar, produciendo el espectáculo que conocemos como las auroras boreal y austral. La variedad de colores, rojo, verde, azul y violeta que aparecen en el cielo, son producto de los diferentes gases de la ionosfera. Incluso si el viento solar es muy intenso también puede provocar interferencias en la radio.

Prototipo de Vela diseñada para viajar por el sistema solar aprovechando el impulso que genera el viento solar.


El 20 de abril de 2007, el cometa Encke se había introducido en la órbita de Mercurio, peligrosamente cerca del Sol, cuando una erupción solar impactó contra él y literalmente le arrancó la cola. Con seguridad, esto ya le ha sucedido a algún cometa más, pero, por primera vez en la historia, una nave espacial estaba observando lo que ocurría. La sonda STEREO-A, de la NASA, grabó una película fantástica de la colisión:

"Quedamos sin habla cuando lo vimos", relata Angelos Vourlidas, del Laboratorio de Investigación Naval, ubicado en Washington, D.C. "Reproduje la película una y otra vez."

Vourlidas forma parte del equipo de investigadores del NRC que construyó el telescopio heliosférico (Heliospheric Imager o HI, en idioma inglés), instalado a bordo de la nave STEREO-A, el cual grabó el evento. Asimismo, Vourlidas es el autor principal de un artículo sobre la colisión, que fue publicado en la edición número 10 de Astrophysical Journal Letters, en el mes de octubre.
La erupción que golpeó al cometa Encke fue una CME o "eyección de masa coronal". Los observadores del cielo, en la Tierra, están familiarizados con las CME debido a las auroras que crean cuando golpean nuestro plantea en forma ocasional.

Aurora producida por una eyección de masa coronal, mas conocido por viento solar

Las CME se mueven rápidamente, son masivas y reúnen miles de millones de toneladas de gas solar y magnetismo para formar nubes que viajan a más de un millón y medio de kilómetros por hora.

El mayor espectáculo de aurora boreal provocadas por el viento solar que se recuerda en el sur de Finlandia, tuvo lugar en el cielo en las noches del 6 y 7 de abril del año 2000. En Helsinki, que es lo más al sur que se puede ir en Finlandia, cientos de gente maravillada sacaron a sus amigos de la cama con la frase:

"No preguntes y sal ahora mismo fuera... No vas a creer lo que ven tus ojos"...

Sputnik, 50 años despues...

El 4 de octubre de 1957, la Unión Soviética puso en el espacio el primer objeto creado por el hombre, el Sputnik. Apenas han pasado 50 años y ya nos parece algo muy lejano, los avances en el campo de la exploración espacial, con sondas espaciales mucho mas complejas y con viajes logrados a los planetas mas lejanos del sistema solar, nos hace observar aquel hito histórico como un acontecimiento entre el romanticismo y como algo simple comparado con la tecnología actual en materia de objetos no tripulados enviados al espacio.

Sputnik, el primer satelite lanzado al espacio por el ser humano

Un “Bip Bip” que cambio el mundo...
El 1 de octubre de 1957, Radio Moscú hizo público al pueblo soviético la frecuencia que deberían sintonizar en sus receptores para escuchar el sonido que difundiría de un inminente lanzamiento al espacio de un objeto ruso.

Sputnik con sus largas antenas desplegadas

El 4 de octubre, una pequeña esfera metálica de 83 kilos de peso orbitaba alrededor de la Tierra emitiendo un “Bip Bip” característico que se haría mundialmente famoso,
La señal de radio del Sputnik fue escuchada por miles de personas en todo el mundo y se quedaron asombrados y entusiasmados por la hazaña de los rusos ya que las perspectivas que se abrían para el futuro eran infinitas e imprevisibles, era algo muy difícil de entender para la época.

Ultima puesta a punto del Sputnik.



Video, Sputnik emitiendo su señal de radio:

Este evento espacial salió publicado en las principales portadas de la prensa mundial.
Por ejemplo, el Daily Express de la ciudad de Londres titulaba su primera pagina: “La era espacial esta aquí”.
El Sputnik solo era una esfera metálica y una radio, los soviéticos tenían pensado lanzar al espacio un satélite mas complejo, pero temerosos de que los norteamericanos se les adelantaran, el aparato que termino orbitando la Tierra fue al final mucho mas sencillo.

Despiece del Sputnik.

El Sputnik era una esfera metálica, recubierta de una aleación de aluminio, con 4 antenas que sobresalían del cuerpo central (esfera) y median entre 2,4 y 2,9 metros, llevaba en su interior un termómetro y dos radiotransmisores de 20 y 40 MHz.

El cohete que puso al Sputnik en orbita, en realidad era un misil balístico intercontinental, llamado R-7. En la segunda imagen se puede ver al Sputnik siendo liberado de la cabeza del misil una vez llegada a la orbita terrestre.

La puesta del sputnik en orbita terrestre, provocó una conmoción en el seno de la sociedad norteamericana, ya que ellos creían que estaban mas avanzados tecnológicamente que los rusos.
A partir de aquel logro soviético empezó una intensa “guerra” en materia espacial y armamentística, hasta hace algunos años atrás, a causa de la desintegración de la Unión soviética.

Radioaficionados escuchando la señal del Sputnik

Video del Sputnik emitido por la televisión rusa de la época:

Los ciudadanos de todo el mundo miraron al cielo nocturno para ver pasar ese pequeño y veloz punto luminoso y sintonizaban sus radios para escuchar aquel famoso “Bip Bip” que vino del espacio.
Los sueños de la humanidad por viajar al espacio ya dejaron de ser ciencia ficción, en aquel lejano día... 4 de octubre de 1957.

Los cometas... "Bolas de nieve sucia"

Mas allá de la orbita de Plutón, en los confines de nuestro sistema solar, existe un lugar llamado la nube de Oort.
La nube de Oort esta compuesta por los restos de polvo y gas que formaron nuestro sistema solar. Entre estos restos vagando en los confines del sistema solar se encuentran los cometas, son como una especie de “bola de nieve sucia” congelada.

Situación de la Nube de Oort.

Los cometas están formados por hielo y polvo, suelen tener un tamaño máximo de una quincena de kilómetros. Algunos cometas son expulsados de la nube de Oort a causa de cambios gravitacionales, por ejemplo al paso de una estrella, aunque las estrellas estan muy lejanas, la gran fuerza gravitacional de ellas, es capaz de alterar a estas “bolas de nieve sucia”.

A continuación de esta alteración gravitacional, son atraídos por la fuerza de gravedad de nuestra estrella el sol, y comienzan un largo viaje con una orbita elíptica hacia los planetas, con suerte rodeara el sol y regresara otra vez a las afueras del sistema solar, será un ir y venir hasta “la muerte” del cometa.

Cometas en la antigüedad

En la antigüedad, los cometas visibles desde el planeta Tierra, eran fenómenos misteriosos e inquietantes y presagios de desgracias y catástrofes. Aunque en algunas culturas eran signo de algo maravilloso estaba apunto de suceder.

Montezuma, el emperador azteca, ante un cometa.

Pero todo eso cambio cuando en 1682, el astrónomo ingles Edmond Halley , fue la primera persona que empezó a desvelar los secretos de los cometas.

Edmond Halley

En 1705 usó la nueva teoría de la gravitación de Newton para determinar órbitas de cometas a partir de sus registros en el cielo en función del tiempo. Descubrió que los cometas brillantes de 1531, 1607 y 1682 tenían casi las mismas órbitas, y cuando tuvo en cuenta las perturbaciones gravitacionales producidas por Júpiter y Saturno sobre los cometas, llegó a la conclusión de que fueron distintos aspectos de un mismo cometa. Entonces, realizó los oportunos cálculos y predijo el retorno del cometa en 1758.
Halley no vivió para poder comprobar su predicción, puesto que falleció en 1742, sin embargo, el día de Navidad de 1758, el cometa realizo el retorno previsto, siendo localizado por Johann Georg Palitzsch, un granjero alemán aficionado a la astronomía.
Edmond Halley estudio los movimientos del cometa halley, un cometa que inmortalizo su nombre.

La sonda Giotto en su ultima fase de fabricación.

En el año 1986, el cometa Halley nos visito de nuevo en su viaje alrededor del sol, aprovechando esta visita, la agencia espacial europea (ESA) envió una sonda llamada Giotto, con la intención de acercarse al cometa y poder fotografiar su núcleo para desvelar sus secretos. La sonda Giotto se comporto como una kamikaze hacia el cometa, se acerco a tan solo 1000 Kilómetros de su núcleo y obtuvo datos e imágenes muy valiosos para la ciencia.

El nucleo del cometa Halley, fotografiado por la sonda Giotto.

Para empezar obtuvo la medida del núcleo de Halley, con un resultado de 9 por 15 kilómetros, Giotto demostró que los gases emanan a través de las grietas de las corteza al ser calentada por el sol, de este modo se forma la cabellera (es el gas que rodea el núcleo) y la cola del cometa que puede medir miles de kilómetros, la cola esta formada por polvo e hidrogeno.

Partes de un cometa.

Giotto también detecto partículas moleculares de carbono, hidrogeno, oxigeno y nitrógeno, estas partículas son la materia primitiva del núcleo interior inalterada de los días de la formación de la nebulosa solar (sol y planetas). El envió de imágenes se interrumpió a los 1100 kilómetros, la sonda quedo dañada a causa de las partículas del cometa, pero sobrevivió al acercamiento con el cometa.

Hace millones de años, cientos de cometas se estrellaron contra la tierra.

En el pasado, hace millones de años, enjambres de cometas embistieron a la tierra y demás planetas dejando aminoácidos y moléculas complejas, pero en la Tierra encontraron una temperatura y presión atmosférica adecuada para que progresasen al DNA y del DNA a las proteínas. Pero el gran misterio permanece y no lo resuelve los cometas aun, no se sabe cual es el paso posterior de la materia orgánica inerte a la materia orgánica viva, es decir, a la bacteria.

"Ladrillos para la vida" en el interior de los cometas.

Después de numerosos pasos por delante del sol, el gas del cometa congelado se agota y se convertirá en una roca oscura, será mas bien un asteroide. Pero también hay muertes de cometas algo mas traumáticas, producidas por “accidentes de tráfico”, son engullidos por el sol o se estrellan contra un planeta al acercarse demasiado a este y la gravedad del planeta atrae al cometa, esto mismo le pasó a Júpiter en los años 90.

Video impacto del cometa Shoemaker Levy contra el planeta Júpiter:

En nuestro planeta, hay muchos aficionados que con sus telescopios rastrean los cielos en busca de nuevos cometas, esto le sucedió a un aficionado japonés que descubrió un cometa y le llamo con su nombre: Hyakutake.

El cometa Hyakutake

Este cometa se pudo ver a simple vista, yo en aquel entonces, en 1996, tenia un pequeño telescopio refractor de 60mm de diámetro y junto con unos prismáticos fue una experiencia increíble ver ese cometa, ya que fue mi primer cometa visto con el telescopio, pude ver su núcleo y la fantástica cola de gases con unos colores azul-verdoso. En 1997, un año después apareció otro gran cometa cerca de la Tierra, su nombre era Hale-Bopp, Fue descubierto, cuando estaba más allá de la órbita de Júpiter por dos astrónomos aficionados estadounidenses: Alan Hale y Thomas Bopp.

El cometa Hale-Bopp

En este cometa visto a través del telescopio pude apreciar perfectamente su cola formada por polvo y una segunda cola formada por hidrogeno con su color azul característico. Fueron dos años seguidos muy buenos para la observación de cometas con instrumentos de observación sencillos y con lo mas barato... solo bastaba mirar hacia arriba con nuestros propios ojos...

Cometa observado a simple vista.

A mediados de este año 2007, se a podido observar un nuevo cometa, llamado MC Naught, visible al anochecer, aunque en Barcelona se podía ver aunque algo bajo en el horizonte, durante las primeras horas del anochecer

Un video del cometa Mc Naught, visible al anochecer a mediados de este año 2007:

Los cometas describen orbitas enormes y viajan miles y miles de kilómetros en silencio en el vacío...Pero cuando se acercan al sol y los cometas se calientan, estos se convierten en los objetos mas hermosos y especiales del sistema solar...

Titán... Un planeta Tierra congelado

Titán es el satélite más grande de Saturno, posee una atmósfera formada principalmente por nitrógeno, como en la Tierra, pero con un alto porcentaje de metano y etano.

Crhistian Huygens

En el año 1655, en pleno siglo XVII, el astrónomo holandés Christian Huygens (1626-1695), construyo un telescopio de gran calidad en aquella época, apenas tenia 50mm de diámetro ( hoy en día la apertura mínima en astronomía es 60mm), aunque media mas de 3 metros de longitud, lo que le permitía conseguir unos 50 aumentos. Con este telescopio consiguió observar el famoso anillo que rodea a Saturno, ya se sospechaba de su existencia, pero nadie hasta la fecha pudo demostrarlo. Pero el gran descubrimiento que realizo con este telescopio, fue observar por primera vez en la historia el mayor satélite de saturno: Titán.
Después de observarlo durante varios meses, para estar seguro de su periodo y orbita, dio a conocer la noticia de la existencia de Titán.

Titán y Saturno fotografiados con mi telescopio reflector de 150mm, Crhistian Huygens observó una imagen muy parecida a esta, aunque de menor tamaño, tanto saturno como su gran luna Titán, a causa de la poca apertura de la lente principal de su telescopio.

Varios siglos después, en el año 1980, una de las dos sondas americanas llamadas Voyager, consiguió llegar hasta el planeta saturno para estudiarlo y fotografiarlo con los diferentes instrumentos científicos que llevaba consigo la Voyager. Uno de los objetivos era intentar fotografiar a Titán su mayor satélite y estudiar la composición de su atmósfera, se sospechaba que tenia un alto contenido en nitrógeno, ya que a principios del siglo XX, se estudio el espectro de luz de Titán que llegaba a la Tierra como consecuencia del reflejo de la luz solar en el propio satélite, dicho estudio como resultado final daba una atmósfera rica en nitrógeno.

Titán fotografiado por la sonda Voyager, una espesa neblina anaranjada esconde la superficie de "la mirada" de la sonda americana.

La Voyager tuvo su encuentro con Titán y al enviar los resultados a la Tierra, todo fueron sorpresas. Para empezar tenia una atmósfera mas densa de lo esperado y una anaranjada neblina que ocultaba su superficie de la cámara de la Voyager, los científicos no salían de su asombro, como es posible que en aquellas regiones dominadas por planetas gigantes gaseosos y lunas llenas de cráteres y sin atmósfera, existiera un pequeño mundo como Titán. Los datos atmosféricos confirmaban una atmósfera rica en nitrógeno como la de la Tierra, pero en lugar de tener oxigeno como segundo gas mas abundante, en Titán era el metano. Los científicos creen que la atmósfera de Titán podría ser similar a la que tenía la Tierra primigenia, es decir, antes de que surgiera la vida. Titán podría albergar pistas sobre la atmósfera primitiva en la Tierra y su estudio podría desvelar alguno de los misterios de cómo la atmósfera terrestre ha evolucionado a través del tiempo. Se obtuvo muchísimos datos de Titán pero como casi siempre, surgen nuevas preguntas...

La "Sonda madre" Cassini, dejando libre a la Huygens en dirección a Titán, al fondo de la imagen.

En 1997 partió una sonda americana/europea con destino a saturno, su nombre es Cassini y en ella viajaba una pequeña sonda de fabricación europea llamada Huygens, en honor al astrónomo holandés descubridor de Titán.

La sonda europea Huygens viajó “dormida” durante 7 largos años hasta llegar a saturno en el año 2005.
El 14 de enero del 2005, unos meses después de la llegada a Saturno, la sonda Huygens de la ESA recibió desde la Tierra la orden de despertar y realizó un histórico primer descenso hacia la superficie de Titán, que se encuentra a 1.200 millones de kilómetros de la Tierra ( la sonda Huygens se convirtió en el primer objeto fabricado por el ser humano que más lejos ha aterrizado). Comenzando a una altura de 150 kilómetros, los seis instrumentos multifunción grabaron datos durante todo el descenso e incluso en la superficie. Uno de los mayores peligros durante el aterrizaje en Titán era superar la entrada a su atmósfera sin ser la sonda desintegrada por la gran velocidad y el roce con los gases atmosféricos de Titán, el escudo térmico de la sonda aguantó bien y cuando Huygens “llamo” a la Tierra para comunicar la apertura del paracaídas para poder finalizar el descenso con éxito, todos los científicos e ingenieros encargados de la misión comenzaron a dar muestras de una gran alegría, muchos de ellos trabajaron mas de 10 años en este proyecto.

Representación de la sonda Huygens descendiendo en paracaídas hacia la superficie de Titán.

Huygens aterrizó con éxito sobre la misteriosa superficie de Titán, y si todo iba bien, tenia un poco mas de una hora para enviar los datos a la “sonda madre” Cassini que con su gran antena haría la función de repetidor para enviar los datos obtenidos por la sonda Huygens hasta la Tierra.

Imagen obtenida por la sonda Huygens, en pleno aterrizaje, se puede observar la superficie de Titán, se aprecian lechos de ríos y una especie de gran línea de costa.

Tiempo después, en una esperada rueda de prensa, el Dr. Martin Tomasko, miembro del equipo responsable de la misión Huygens en Titán, dijo:
“Ahora tenemos la clave para comprender lo que ocurre en Titán”
“Hay evidencias geológicas de precipitación, erosión, abrasión mecánica y otras actividades fluviales que nos indican que los procesos físicos que modelan Titán son similares a los que funcionan en la Tierra.” Las espectaculares imágenes capturadas por sus cámaras revelan que Titán posee una meteorología extraordinariamente similar a la de nuestro planeta, ya que las imágenes muestran una compleja red de canales de drenaje que corren desde las zonas brillantes elevadas a las más bajas y oscuras regiones. Estos canales desembocan en enormes sistemas de ríos que terminan en lagos dejando a su alrededor islas similares a las de nuestro planeta.

Superficie de Titán en color real, fotografiada por la sonda Huygens

Los datos mostrados por el Cromatógrafo de Gases y Espectrómetro de Masas (GCMS) junto al Equipo Científico de Superficie (SSP) los dos a bordo de la sonda Huygens, dan como resultado fuertes evidencias de que actualmente existen líquidos fluyendo en Titán. Este líquido sería metano, un compuesto orgánico simple que puede existir como líquido o gas en las temperaturas de Titán que son inferiores a los -170ºC, siendo el metano un elemento que desempeña un papel similar al del agua en la Tierra. Los ríos y lagos parecen estar secos en el momento de la llegada de Huygens pero las lluvias podrían haber ocurrido hace poco tiempo. Los datos de deceleración y penetración suministrados por el SSP indican que el material encontrado debajo de la corteza tiene la consistencia de la arena blanda, posiblemente como resultado de la lluvia de metano cayendo en la superficie durante miles de millones de años, o por la acumulación de líquidos bajo la superficie. Además, el calor generado por Huygens calentó el suelo debajo de la sonda y se detectaron ‘explosiones’ de gas metano en la superficie, demostrando que el metano juega un papel principal en la geología y meteorología de Titán, formando nubes y precipitaciones que erosionan y abrasionan la superficie. Las imágenes del DISR muestran pequeñas rocas redondeadas en un lecho de río seco. Las mediciones espectrales (colores) son consistentes con una composición de agua de hielo sucia y no rocas de silicatos. Sin embargo a las temperaturas de Titán es como si fueran rocas normales.

Imagen de las "lineas de costa" vistas desde la sonda huygens mientras descendia hasta la superficie de Titán.

El suelo de Titán parece ser al menos en parte resultado de depósitos precipitados de las neblinas orgánicas que envuelven el planeta. El material oscuro procede de la atmósfera. Cuando se disuelven grandes cantidades debido a las lluvias de metano, estos materiales se concentran en el fondo de los canales de drenaje y lechos ríos contribuyendo a oscurecer esas zonas. Nuevas y contundentes evidencias basadas en la detección de Argon 40 en la atmósfera de Titán, indican que ha sufrido actividad volcánica, pero no con lava como es producido el Argon en la Tierra, sino expulsando hielo de agua y amoniaco. Como se puede observar los procesos son similares a los de la Tierra pero la química participante es totalmente diferente. Hay metano líquido en lugar de agua liquida. Hay rocas de hielo congeladas en lugar de rocas de silicatos. En vez de suciedad, hay partículas de hidrocarbonos cayendo en la superficie y en lugar de lava, los volcanes de Titán expulsan hielo muy frío. Titán es un mundo extraordinario que tiene procesos geológicos como la Tierra pero en unas condiciones muy exóticas.

Jean-Pierra Lebreton, Director de la misión, dijo:
“Estamos muy excitados con estos resultados. Los científicos han trabajado sin descanso porque los datos recibidos son sorprendentes. Esto es sólo el principio, ya que estos datos nos tendrán muy ocupados durante años”.
La sonda Huygens permaneció funcionando hasta dos horas después de que Cassini se perdiera de vista por el horizonte de Titán, esto nos indica que en el suelo estuvo encendida durante unas 3 horas, mas de lo previsto.
Parece mentira que para encontrar un mundo similar al nuestro, se tenga que viajar hasta Saturno, algo que nadie podría imaginar, el universo esta lleno de sorpresas, ya que ni Venus ni Marte con dióxido de carbono como gas más abundante en sus atmósferas, los dos planetas mas cercanos a la Tierra, no son tan parecidos como lo es Titán a nuestro planeta Tierra.

En el siguiente video, se puede ver desde el acercamiento a Titán de la sonda Huygens hasta el aterrizaje en la superficie del satélite. Se trata un montaje de fotografías muy bien enlazadas, y con una banda sonora muy especial, fue compuesta para viajar a las estrellas...

Titán sin duda, es un planeta Tierra primigenia congelado...Un pequeño planeta Tierra que nunca llego a crecer...