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Descubren un mineral inesperado en Marte PDF Imprimir E-mail

23/6/2016 de JPL / Proceedings of the National Academy of Sciences

This low-angle self-portrait of NASA's Curiosity Mars rover shows the vehicle at the site from which it reached down to drill into a rock target called

Este autorretrato de ángulo bajo del rover Curiosity de Marte muestra el vehículo en el lugar desde donde perforó la roca llamada Buckskin. En primer plano se observa polvo brillante producido durante la perforación del 30 de julio de 2015. Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS.

 

Un equipo de científicos ha hallado un mineral inesperado en una muestra de roca del cráter Gale de Marte, un descubrimiento que podría cambiar nuestra concepción de cómo evolucionó el planeta.

El rover Curiosity de NASA ha estado explorando rocas sedimentarias dentro del cráter Gale desde su aterrizaje, en agosto de 2012. En julio de 2015, el rover recogió el polvo obtenido al perforar una roca en este lugar llamada "Buckskin". Analizando los datos obtenidos por el instrumento de difracción de rayos X que identifica minerales del rover, los científicos hallaron cantidades importantes de un mineral de silicio llamado tridimita.

Este hallazgo ha sido una sorpresa para los investigadores, pues la tridimita está generalmente asociada con vulcanismo silícico, que es conocido en la Tierra pero no se pensaba que hubiese sido importante, o ni siquiera que hubiera existido, en Marte. El descubrimiento de tridimita puede hacer que los científicos reconsideren la historia volcánica de Marte, sugiriendo que en el pasado tuvo volcanes explosivos que condujeron a la presencia de este mineral.

"En la Tierra la tridimita se forma a altas temperaturas en un proceso explosivo llamado vulcanismo silícico. El Monte de Santa Helena en el estado de Washington y el volcán Satsuma-Iwojima de Japón son ejemplos de estos volcanes. La combinación de un contenido rico en sílice y las temperaturas extremadamente altas en los volcanes crean la tridimita", comenta Richard Morris, director de la investigación. "La tridimita fue incorporada a la lutita de Buckskin como un sedimento de la erosión de rocas volcánicas silícicas".

El trabajo también estimulará a los científicos a reexaminar el modo en que se forma la tridimita. Los autores estudiaron pruebas terrestres de que la tridimita pueda formarse a temperaturas bajas en procesos geológicamente razonables sin pasar por el vulcanismo silícico. No han encontrado ninguna. Los investigadores tendrán, pues, que buscar modos en que podría formarse a temperaturas más bajas.

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Actualizado ( Jueves, 23 de Junio de 2016 09:13 )
 
Hallan una solución posible para la paradoja del "joven Sol débil" en los impactos de asteroides primordiales PDF Imprimir E-mail

23/6/2016 de Southwest Research Institute / Earth and Planetary Science Letters

SwRI scientists created a new model for impact-generated outgassing on the early Earth. A large impact creates a transient high temperature atmosphere. Within a thousand years, the atmosphere condenses, while deep-seated, impact-generated melt spreads across the surface. The model shows how pools of lava could release gases and create a greenhouse effect that warmed the planet.
Esta ilustración resume el nuevo modelo propuesto para resolver la paradoja del joven Sol débil. Los gases producidos tras un gran impacto de meteorito contra la Tierra primitiva hacen que la atmósfera se mantenga a una temperatura alta durante un tiempo. El modelo demuestra cómo las bolsas de lava podrían emitir gases y crear un efecto invernadero que calentó el planeta. Crédito: Simone Marchi (SwRI), Benjamin Black (City College of New York).

 

Durante los primeros mil millones de años de historia de la Tierra, el planeta fue bombardeado por asteroides primordiales, mientras un Sol joven proporcionaba mucho menos calor. Un equipo de científicos, dirigido por el Southwest Research Institute, sugiere que este tumultuoso comienzo puede en última instancia haber alimentado la vida en la Tierra, particularmente en lo que se refiere a mantener agua líquida en la superficie.

"Los impactos tempranos provocaron destrucción localizada, temporal y condiciones hostiles para la vida. Pero al mismo tiempo tuvieron un efecto beneficioso a largo plazo al estabilizar las temperaturas superficiales y aportando elementos clave para la vida tal como la conocemos", comenta el Dr. Simone Marchi.  

"Las condiciones atmosféricas y en la superficie durante los primeros mil millones de años de la historia de la Tierra se conocen poco debido a la escasez de pruebas geológicas y geoquímicas", comenta Marchi. Sin embargo, antiguos cristales de circonio hallados en rocas sedimentarias proporcionan pruebas de que nuestro planeta tuvo océanos líquidos, por lo menos intermitentemente, durante este periodo temprano. Su equipo ha creado un modelo nuevo para calcular la cantidad de gases producidos por impactos en la Tierra temprana, demostrando que el efecto invernadero resultante podría haber compensado la débil luz del Sol bebé lo suficiente como para mantener agua líquida.

El descubrimiento puede ser clave para entender cómo empezó la vida en la Tierra a pesar del Sol débil y el caos producido por las colisiones. Los estudios de otras estrellas, así como los modelos teóricos, han demostrado que las estrellas como el Sol empiezan su vida siendo entre un 20 y un 30 por ciento menos brillantes en longitud de onda del visible que el Sol actualmente. Aumentan gradualmente de brillo con el tiempo. Cuando el Sol era mucho menos brillante, la Tierra con su composición atmosférica actual, habría estado congelada. Si los océanos hubieran estado congelados, podría ser que la vida no hubiese aparecido.

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Actualizado ( Jueves, 23 de Junio de 2016 09:13 )
 
Los ecos en rayos X de una estrella despedazada permiten ver de cerca un agujero negro "asesino" PDF Imprimir E-mail

23/6/2016 de NASA / Nature

In this artist's rendering, a thick accretion disk has formed around a supermassive black hole following the tidal disruption of a star that wandered too close. Stellar debris has fallen toward the black hole and collected into a thick chaotic disk of hot gas. Flashes of X-ray light near the center of the disk result in light echoes that allow astronomers to map the structure of the funnel-like flow, revealing for the first time strong gravity effects around a normally quiescent black hole.

En esta ilustración de artista, un grueso disco de acreción se ha formado alrededor de un agujero negro supermasivo después de la rotura por fuerzas de marea de una estrella que se acercó demasiado. Los escombros estelares han caído hacia el agujero negro y se han acumulado en un grueso disco caótico de gas caliente. Los destellos de rayos X cerca del centro del disco producen ecos de luz que permiten a los astrónomos cartografiar la estructura del flujo de gas, revelando por primera vez los intensos efectos de la gravedad alrededor de un agujero negro que está apagado normalmente. Crédito:  NASA/Swift/Aurore Simonnet, Sonoma State University.

 

Hace unos 3900 millones de años, en el corazón de una lejana galaxia, la intensa atracción gravitatoria de un agujero negro monstruoso hizo jirones una estrella que pasó demasiado cerca. Cuando los rayos X producidos en este evento alcanzaron la Tierra por primera vez el 28 de marzo de 2011, fueron detectados por el satélite Swift de NASA, que lo notificó a astrónomos de todo el mundo. En pocos días, los científicos concluyeron que el estallido, ahora conocido como Swift J1644+57, representaba la destrucción de una estrella por fuerzas de marea y el repentino destello de un agujero negro anteriormente inactivo.

Ahora los astrónomos han identificado, en observaciones de archivo de Swift, de XMM-Newton de ESA y del satélite japonés Suzaku, los reflejos de las fulguraciones en rayos X que se produjeron durante este suceso. Los científicos han utilizado estos ecos de luz, o reverberaciones, para crear por primera vez un mapa del flujo de gas cerca de un agujero negro recién despertado.

"Aunque no conocemos todavía qué provoca las fulguraciones de rayos X cerca del agujero negro, sabemos que cuando se produce una podemos detectar su eco un par de minutos más tade, una vez que la luz ha alcanzado e iluminado partes del gas", comenta Erin Kara. "Esta técnica, llamada cartografiado por reverberación de rayos X, ha sido utilizada anteriormente para explorar discos estables alrededor de agujeros negros, pero ésta es la primera vez que la hemos aplicado a un disco recién formado producido por ruptura de marea".

Los escombros estelares que caen hacia un agujero negro se acumulan en una estructura giratoria llamada disco de acreción. Allí el gas se calienta y comprime a millones de grados antes de acabar desparramándose por el horizonte de sucesos del agujero negro, el punto más allá del cual nada puede escapar y los astrónomos no pueden observar. El disco de acreción de Swift J1644+57 era más grueso, más turbulento y más caótico que los discos estables, que han tenido tiempo de estabilizarse con una rutina ordenada.

Una sorpresa del estudio es que los rayos X de alta energía se producen en la parte interna del disco. Los astrónomos habían pensado que la mayor parte de la emisión se originaba en chorros estrechos de partículas aceleradas a casi la velocidad de la luz. En blazares, la clase de galaxias más luminosas alimentadas por agujeros negros supermasivos, los chorros producen la mayor parte de la emisión de alta energía.

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Actualizado ( Jueves, 23 de Junio de 2016 09:40 )
 
Predicen un Universo abarrotado de agujeros negros PDF Imprimir E-mail

23/6/2016 de Rochester Institute of Technology / Nature

Una simulación por computadora muestra la colisión de dos agujeros negros pesados, cada uno con aproximadamente 30 veces la masa del Sol.  

Un nuevo estudio publicado en la revista Nature presenta uno de los modelos más completos de la materia en el Universo y predice cientos de fusiones entre agujeros negros masivos cada año, observables con la segunda generación de detectores de ondas gravitacionales. "El Universo no es  esl mismo en todas partes", comenta Richard O’Shaughnessy, coautor del estudio dirigido por Krzysztof Belczynski de la Universidad de Varsovia. "Algunos lugares producen más agujeros binarios que otros. Nuestro estudio tiene cuidadosamente en cuenta estas diferencias".

Las estrellas masivas que colapsan sobre sí mismas y acaban sus vidas como agujeros negros, como la pareja detectada por LIGO, son extremadamente raras. Son estrellas menos evolucionadas, "más primitivas", que se producen en configuraciones especiales. Estas estrellas del Universo primitivo estaban hechas de hidrógeno más prístino, lo que les permitió convertirse en "titanes entre estrellas" con entre 40 y 100 masas solares. Por el contrario, las generaciones más jóvenes de estrellas consumieron los cadáveres de sus predecesoras que contenían elementos pesados, lo que truncó su crecimiento.

"Debido a que LIGO es mucho más sensible a estos agujeros negros pesados, estas regiones de gas prístino que forman agujeros negros pesados son extremadamente importantes", comentó O’Shaughnessy. "Estas raras regiones actúan como fabricas construyendo parejas identificables de agujeros negros".

O’Shaughnessy y sus colaboradores predicen que los agujeros negros masivos como éstos giran de una manera estable, con órbitas que permanecen en el mismo plano. El modelo muestra que la alineación de estos agujeros negros masivos es insensible al diminuto empujón que sigue al colapso del núcleo de la estrella. El mismo empujón puede cambiar la alineación de agujeros negros más pequeños y balancear su plano orbital.

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Actualizado ( Jueves, 23 de Junio de 2016 09:40 )
 
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