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El Telescopio Espacial James Webb de la NASA ha revelado las características que antes permanecían ocultas de la protoestrella dentro de la nube oscura L1527, aportando información sobre los comienzos de una nueva estrella. Estas nubes resplandecientes dentro de la región de formación estelar de Tauro solo son visibles en luz infrarroja, lo que las convierte en un objetivo ideal para la cámara de infrarrojo cercano de Webb, la NIRCam.

La protoestrella en sí está no es visible dentro del “cuello” de esta forma de reloj de arena. Un disco protoplanetario de canto se ve como una línea oscura en la mitad del cuello. La luz de la protoestrella se filtra por encima y por debajo de este disco, iluminando las cavidades dentro del gas y el polvo circundantes.

Las características más predominantes de la región, las nubes de color azul y naranja en esta imagen infrarroja de color representativo, delinean las cavidades creadas cuando el material sale disparado de la protoestrella y choca con la materia circundante. Los colores en sí se deben a las capas de polvo entre el Webb y las nubes. Las áreas azules son zonas donde el polvo es más fino. Cuanto más gruesa es la capa de polvo, menos luz azul puede escapar, creando bolsas de color naranja.

El Webb también revela filamentos de hidrógeno molecular que han sido impactados cuando la protoestrella expulsa material. Los choques y las turbulencias inhiben la formación de nuevas estrellas, que de otro modo se formarían por toda la nube. Como resultado, la protoestrella domina el espacio y se queda con gran parte del material.

A pesar del caos que causa L1527, solo tiene unos 100.000 años, un cuerpo relativamente joven. Dada su edad y su brillo en luz infrarroja lejana observada por misiones como el Infrared Astronomical Satellite, L1527 se considera una protoestrella de clase 0, la etapa más temprana de formación estelar. Las protoestrellas como estas, que todavía están envueltas en una nube oscura de polvo y gas, tienen un largo camino por recorrer antes de convertirse en estrellas de pleno derecho. L1527 aún no genera su propia energía a través de la fusión nuclear de hidrógeno, una característica esencial de las estrellas. Su forma, aunque en su mayoría esférica, también es inestable, tomando la forma de una pequeña masa de gas caliente e hinchada entre el 20 y el 40% de la masa de nuestro Sol.

A medida que la protoestrella continúa acumulando masa, su núcleo se comprime gradualmente y se acerca a la fusión nuclear estable. La escena que se muestra en esta imagen revela que L1527 hace precisamente eso. La nube molecular circundante está formada por polvo denso y gas que se atrae hacia el centro, donde reside la protoestrella. A medida que el material cae, gira en espiral alrededor del centro. Esto crea un disco denso de material, conocido como disco de acreción, que alimenta de material a la protoestrella. A medida que gana más masa y se comprime aún más, la temperatura de su núcleo aumentará y alcanzará el umbral para que comience la fusión nuclear.

El disco, visto en la imagen como una banda oscura frente al centro brillante, tiene aproximadamente el tamaño de nuestro sistema solar. Dada la densidad, no es inusual que gran parte de este material se agrupe: el comienzo de los planetas. En última instancia, esta vista de L1527 proporciona una ventana a cómo se veían nuestro Sol y nuestro sistema solar en “su infancia”.

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Edición: R. Castro.

Los impactos de micrometeoritos son un aspecto inevitable en la operación de cualquier nave espacial. El Telescopio Espacial James Webb de la NASA fue diseñado para soportar el bombardeo continuo de estas partículas del tamaño del polvo, que se mueven a velocidades extremas, para continuar generando contenidos científicos innovadores en el futuro.

“Hemos experimentado 14 impactos de micrometeoritos medibles en nuestro espejo principal, y tenemos un promedio de uno o dos por mes, como se anticipó. Los errores ópticos resultantes de todos, menos uno de estos, estaban dentro de lo que habíamos presupuestado y esperado al construir el observatorio”, dijo Mike Menzel, ingeniero principal de sistemas de misión del Webb en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Uno de estos superó nuestras expectativas y modelos de prelanzamiento; sin embargo, incluso después de este evento, nuestro rendimiento óptico actual sigue siendo el doble de bueno que nuestros requisitos”.

Para garantizar que todas las partes del observatorio continúen funcionando de la mejor manera, la NASA convocó a un grupo de trabajo de expertos en óptica y micrometeoritos del equipo del Webb en el Centro Goddard de la NASA, el fabricante del espejo del telescopio, el Space Telescope Science Institute y la Meteoroid Environment Office de la NASA en el Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville (Alabama). Después de un análisis exhaustivo, el equipo concluyó que el impacto de mayor energía observado en mayo fue un evento estadísticamente poco común tanto en términos de energía como en la ubicación particularmente sensible en el espejo primario del Webb. Para minimizar futuros impactos de esta magnitud, el equipo ha decidido que las observaciones futuras se planificarán para alejarse de lo que ahora se conoce como “zonas de evitación de micrometeoritos”.

“Los micrometeoroides que golpean la cabeza del espejo tienen el doble de velocidad relativa y cuatro veces la energía cinética, por lo que evitar esta dirección cuando sea factible ayudará a extender el exquisito rendimiento óptico durante décadas”, dijo Lee Feinberg, gerente de elementos del telescopio óptico del Webb en Goddard. Esto no significa que estas áreas del cielo no se puedan observar, solo que las observaciones de esos objetos se realizarán de manera más segura en un momento diferente del año cuando el Webb se encuentre en una ubicación diferente en su órbita. Las observaciones que son críticas en el tiempo, como los objetivos del sistema solar, se realizarán en la zona de evitación de micrometeoritos si es necesario. Este ajuste de programación de las observaciones del Webb tendrá un beneficio estadístico a largo plazo.

El equipo implementará la zona de evitación de micrometeoritos a partir del segundo año de investigación científica del Webb, o “Ciclo 2”.

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Edición: R. Castro.

Tras el exitoso lanzamiento exitoso del SLS de la NASA, el cohete más poderoso del mundo, la nave espacial Orion de la agencia se dirige a la Luna como parte del programa Artemis. La cápsula Orión, sin tripulación, despegó hoy miércoles 16 de noviembre a bordo del SLS a las 7:47 (hora peninsular española) desde la plataforma de lanzamiento 39B en el Kennedy Space Center de la NASA (en Florida).

El lanzamiento es la primera etapa de una misión en la que se planea que Orión viaje aproximadamente 65.000 kilómetros más allá de la Luna y regrese a la Tierra en el transcurso de 25,5 días. Conocida como Artemis I, la misión es una parte fundamental del enfoque de exploración Moon to Mars de la NASA, en el que la agencia explora en beneficio de la humanidad. Es una prueba importante para la agencia antes de la misión tripulada Artemis II.

“Qué espectáculo tan increíble ver el cohete SLS de la NASA y la nave espacial Orion despegar juntos por primera vez. Esta prueba de vuelo sin tripulación llevará a Orión al límite en los rigores del espacio profundo, ayudándonos a prepararnos para la exploración humana en la Luna y, en última instancia, en Marte”, dijo el administrador de la NASA, Bill Nelson.

Después de alcanzar su órbita inicial, Orion desplegó sus paneles solares y los ingenieros comenzaron a realizar comprobaciones de los sistemas de la nave espacial. Despues de aproximadamente 1,5 horas de vuelo, el motor de la etapa superior del cohete se encendió durante casi 18 minutos para dar a Orión el gran impulso necesario para enviarlo fuera de la órbita terrestre, hacia la Luna.

Orion se ha separó de su etapa superior y se encuentra en su trayectoria a la Luna impulsada por su módulo de servicio, que es la central eléctrica de propulsión proporcionada por la ESA (Agencia Espacial Europea) a través de una colaboración internacional.

“Se ha tardado mucho en llegar aquí, pero Orión ya está en camino a la Luna”, dijo Jim Free, administrador asociado adjunto de la NASA para la Exploration Systems Development Mission Directorate. “Este exitoso lanzamiento significa que la NASA y nuestros colaboradores estamos en camino de explorar más lejos en el espacio que nunca para el beneficio de la humanidad”.

Durante las próximas horas 10 CubeSats se desplegarán desde un anillo que conectaba la etapa superior con la nave espacial. Cada CubeSat tiene su propia misión para contribuir al conocimiento del sistema solar o para demostrar tecnologías que pueden beneficiar el diseño de futuras misiones para explorar la Luna y más allá.

El módulo de servicio de Orion también realizará la primera de una serie de encendidos para mantener a Orion en su curso hacia la Luna aproximadamente ocho horas después del lanzamiento. En los próximos días, los controladores de la misión en el Johnson Space Center de la NASA (en Houston) realizarán más verificaciones y correcciones de rumbo según sea necesario. Se espera que Orión vuele cerca de la Luna el 21 de noviembre, realizando una gran aproximación a la superficie lunar en su trayectoria hacia una órbita retrógrada distante, una órbita altamente estable a miles de kilómetros de la Luna.

“El cohete Space Launch System otorgó la potencia y el rendimiento para enviar a Orion en su camino a la Luna”, dijo Mike Sarafin, gerente de la misión Artemis I. “Con el logro del primer hito importante de la misión, Orion ahora se embarcará en la siguiente fase para probar sus sistemas y prepararse para futuras misiones con astronautas”.

El cohete SLS y la nave espacial Orion llegaron a la plataforma de lanzamiento 39B de Kennedy el 4 de noviembre, donde superaron el huracán Nicole. Después de la tormenta, los equipos realizaron evaluaciones exhaustivas del cohete, la nave espacial y los sistemas terrestres asociados y confirmaron que no hubo impactos significativos derivados de severo temporal.

Los ingenieros tuvieron que transportar el cohete de regreso al edificio de ensamblaje de vehículos (VAB) el 26 de septiembre antes de la llegada del huracán Ian tras rechazar dos intentos de lanzamiento anteriores, el 29 de agosto debido a un sensor de temperatura defectuoso y el 4 de septiembre debido a una fuga de hidrógeno líquido en una interfaz entre el cohete y el lanzador móvil. Antes de regresar al VAB, los equipos repararon con éxito la fuga y probaron los nuevos procedimientos de repostaje. Mientras estuvieron en el VAB, los equipos realizaron el mantenimiento estándar para reparar daños menores en la espuma y el corcho del sistema de protección térmica y recargar o reemplazar las baterías en todo el sistema.

Artemis I cuenta con el apoyo de miles de personas en todo el mundo, desde contratistas que construyeron a Orion y SLS, y la infraestructura terrestre necesaria para lanzarlos, hasta colaboradores internacionales y universitarios, y pequeñas empresas que suministran subsistemas y componentes.

A través de las misiones Artemis, la NASA hará efectivo el primer aterrizaje de la primera mujer y la primera persona de color en la superficie de la Luna, abriendo el camino para conseguir una presencia lunar a largo plazo y sirviendo como trampolín para los astronautas que viajarán a Marte.

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Edición: R. Castro.

El DSN permitirá a la NASA rastrear y comunicarse con Artemis I mientras trabaja para brindar cobertura a docenas de otras misiones en todo el sistema solar.

Hace más de 50 años, la NASA capturó la imaginación del mundo e inspiró a generaciones con el alunizaje del Apolo 11. La entonces joven Red de Espacio Profundo (DSN) de la NASA fue crucial para rastrear y comunicarse con esa misión, y también será esencial para el próximo impulso de la NASA hacia la Luna: Artemis. En el medio siglo que ha transcurrido entre esos dos esfuerzos de exploración lunar, la red se ha expandido para dar cabida a docenas de naves espaciales robóticas que exploran el sistema solar, lo que requiere una compleja coordinación de toda la agencia espacial.

Administrada por el Jet Propulsion Laboratory de la NASA en el sur de California, con la supervisión del Programa Space Communications and Navigation (SCaN) de la NASA, la Deep Space Network respaldará un flujo constante de datos con la cápsula Orion, sin tripulación en Artemis I, cuando salga de la órbita terrestre baja después del lanzamiento. Esto incluye el viaje de ida y vuelta de la misión, además de todas las maniobras de trayectoria de la misión, lo que garantiza que se puedan enviar comandos a la nave espacial y que los datos puedan llegar a la Tierra.

El DSN trabajará en conjunto con la Red de Espacio Cercano de la NASA, administrada por el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt (Maryland), con la supervisión del Programa SCaN. Juntas, las redes ayudan a crear una base para futuros lanzamientos tripulados de Artemis a la superficie lunar.

Para asegurarse de que  la DSN pueda satisfacer la creciente demanda, se está realizando una serie de mejoras para aumentar su capacidad. Es crucial para administrar esa demanda que la red se base en un sólido sistema de programación que garantice que la centralita interplanetaria pueda maximizar la cobertura entre tantas misiones. Los programadores de cada misión negocian entre sí, trabajando con los miembros del equipo de la DSN, para asegurarse de que tendrán soporte de red en las operaciones críticas.

“Hay diferentes tipos de datos que requieren diferentes compromisos, según la fase en la que se encuentre la misión”, dijo Michael Levesque, gerente de proyectos de la DSN del JPL. “Ciertos eventos de la misión, como lanzamientos, aterrizajes y maniobras planetarias, requieren un contacto constante con la DSN, por lo que la planificación del cronograma de la red generalmente comienza con 12 a 15 semanas de anticipación”.

Algunas misiones, como DART de la NASA, que impactó al pequeño asteroide Dimorphos en septiembre, requieren la transmisión de muchos más datos. La misión DART recibió la cobertura de la DSN las 24 horas del día en torno al impacto del asteroide, se transmitieron comandos a la nave espacial y se enviaron datos a la Tierra sobre el estado de la nave espacial y los efectos del impacto. “Esto puede comprometer los recursos de la DSN”, dijo Levesque, “pero como los programadores planifican los eventos con muchos meses de anticipación, el efecto en otras misiones se puede administrar bien”.

En DSN Now el público puede saber con qué nave espacial se están comunicando a tiempo real las antenas de la Deep Space. Haciendo clic en una antena se muestra más información sobre la conexión en vivo entre la nave espacial y las condiciones de la antena.

Crédito: NASA/JPL-Caltech.

Cuando surgen situaciones urgentes que alteran los cronogramas predeterminados, se llevan a cabo discusiones en tiempo real entre las misiones para hacer los ajustes necesarios. Las demandas en la red aumentan y disminuyen, pero hay otros factores que pueden ayudar a que la programación sea menos compleja. Si los eventos clave de la misión se superponen, la nave espacial puede usar el almacenamiento y procesamiento de datos a bordo, lo que permite transmitir datos científicos valiosos en un momento posterior, cuando las demandas de comunicación sean más bajas.

La configuración de la red también entra en juego: la DSN consta de múltiples gigantes antenas parabólicas dispuestas en tres complejos espaciados uniformemente alrededor del mundo en el complejo Goldstone cerca de Barstow (California), en Madrid (España), y en Canberra (Australia). Esto garantiza que puedan intercambiar la comunicación con la nave espacial para proporcionar una cobertura constante a pesar de la rotación de la Tierra.

Más información sobre la Red del Espacio Profundo

El precursor de la DSN se estableció en 1958 cuando el Ejército de E.E.U.U. contrató al JPL para desplegar estaciones portátiles de rastreo por radio en California, Nigeria y Singapur para recibir la telemetría del primer satélite exitoso de E.E.U.U., el Explorer 1. Poco después, el JPL se transfirió a la NASA, el programa espacial civil estadounidense recién formado estableció la DSN para comunicarse con todas las misiones del espacio profundo. Ha estado en funcionamiento continuo desde 1963 y sigue siendo la columna vertebral de las comunicaciones con el espacio profundo para la NASA y las misiones internacionales.

El JPL es una división de Caltech en Pasadena (California). La DSN y la Red de Espacio Cercano reciben supervisión programática de la oficina del programa SCaN de la NASA dentro de la Space Operations Mission Directorate en la sede de la NASA en Washington.

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Edición: R. Castro.

Los gerentes de Artemis I se reunieron el lunes por la tarde para revisar el estado de las operaciones de la cuenta atrás, así como dos elementos técnicos abiertos, y dieron el visto bueno para continuar con el lanzamiento previsto para mañana miércoles, 16 de noviembre. La ventana de dos horas para el lanzamiento se abre a la 1:04 a.m. EST (7:04 hora peninsular española).

Los ingenieros examinaron, realizando un análisis detallado, la masilla en una junta entre una ojiva en el sistema de aborto de lanzamiento de Orion y el adaptador del módulo de tripulación y determinaron los potenciales riesgos asociados si se desprendiera durante el lanzamiento. El equipo de gestión de la misión concluyó que existe una baja probabilidad de que, si se desprende material adicional, represente un riesgo crítico para el vuelo.

Los técnicos también completaron el reemplazo de un componente de un conector eléctrico en el mástil de servicio de cola de hidrógeno. Aunque cambiar el componente no solucionó el problema por completo, los ingenieros tienen fuentes de información redundantes suministradas a través del conector.

La cuenta atrás, que comenzó el lunes a la 1:54 a. m., avanza sin problemas. Todos los elementos del cohete y la nave espacial están encendidos. Durante la noche, los equipos cargaron las baterías de vuelo, realizaron recorridos finales en la plataforma de lanzamiento y verificaron las comunicaciones con Orion.

La cobertura en vivo comenzará hoy martes 15 de noviembre en NASA TV.

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Edición: R. Castro.

Bob Balaram es el creador del helicóptero Ingenuity Mars de la NASA y se desempeñó como ingeniero jefe durante todas las fases de formulación, diseño, desarrollo y prueba. Supervisó el ensamblaje de este helicóptero y la integración en el rover Perseverance, y guió a Ingenuity durante su primer año de operaciones en Marte, que abarcó tanto una demostración de tecnología de un mes como una demostración de operaciones posterior. En este artículo, da las claves de la futura exploración de Marte apoyada en helicópteros.

Hace dieciocho meses, el 19 de abril de 2021, en un frío día de primavera en Marte, Ingenuity se elevó a los cielos marcianos para realizar el primer vuelo controlado de un helicóptero en otro planeta. Fue muy parecido a otro día de diciembre de 1903, aquí en la Tierra. En Marte, fue nuestro momento de los hermanos Wright, un vuelo corto, elevándose unos metros hacia el cielo, flotando brevemente en el aire, dando un giro y descendiendo a la superficie. Un vuelo simple, pero que marcó el comienzo de la movilidad aérea para explorar Marte.

Desde entonces, Ingenuity ha acumulado muchos logros. Este helicóptero, que también es una nave espacial, ha estado de forma independiente en la superficie de Marte, separado de su compañero de viaje Perseverance, durante más de 500 días o soles marcianos. Ha operado durante mucho más tiempo de lo que se planificó para su misión original de 30 soles y ha supervivido a un invierno brutal para lo que no fue diseñado. Con 33 vuelos realizados, casi una hora de vuelo, más de 7 km de viaje en el cráter Jezero, despegues y aterrizajes desde 25 aeródromos, casi 4.000 imágenes de cámaras de navegación y 200 imágenes en color de alta resolución, ha demostrado su valía como explorador tanto para científicos como para planificadores de rover. Actualmente, se está preparando para usar su cuarta actualización de software que con capacidades de navegación avanzadas que le permitirán volar con seguridad por el terreno escarpado del delta del río Jezero, explorando por delante del rover Perseverance mientras busca signos de vida antigua en Marte.

El éxito de Ingenuity ha llevado a la NASA a tomar la decisión de llevar dos helicópteros del tipo de Ingenuity en el Mars Sample Retrieval Lander, programado para finales de esta década. Estos helicópteros de recuperación de muestras, con ruedas en lugar de pies, y un pequeño brazo manipulador con una pinza de dos dedos, transportarán, si es necesario, los tubos de muestras desde un depósito de almacenamiento de muestras hasta el vehículo de ascenso a Marte para su lanzamiento a la Tierra. Un Mars Science Helicopter más potente, con capacidad para transportar casi 5 kg de cargas útiles científicas, también se encuentra en las primeras etapas conceptuales y de diseño.

Los helicópteros de Marte aportan a la exploración del Planeta Rojo muchas capacidades:

Accesibilidad: los helicópteros de Marte son únicos en su capacidad para llegar a lugares que serían inaccesibles para otras formas de movilidad. Pueden volar sobre terreno que simplemente no es transitable por un rover con ruedas, como lo demuestra el vuelo de Ingenuity sobre los traicioneros campos de dunas de arena de la región de Seitah en el cráter Jezero. Los helicópteros pueden acercarse y flotar junto a distintas características del terreno, como las paredes de los cráteres, y acceder a ellas. Debido a su bajo peso, las cápsulas que transportan un helicóptero pueden dirigirse incluso a las tierras altas de Marte, y los helicópteros pueden volar en el tramo final del viaje de entrada, descenso y aterrizaje. Por primera vez podemos tener un verdadero acceso global al planeta rojo.

Alcance: los vehículos aéreos también tienen un alcance tremendo. Si bien Ingenuity como demostración de tecnología se limitó a una capacidad de vuelo de aproximadamente 1 km por sol (o día), los futuros helicópteros, más grandes, podrían tener la resistencia para permitir travesías de 10 de km por sol (o día). Con ese tipo de capacidad, se hace posible la exploración en primer plano, a gran escala, de una amplia área de Marte. Ya sea que se trate de una exploración exhaustiva de los casquetes polares de Marte o de un viaje épico a lo largo del Gran Cañón de Valles Marineris, los helicópteros de Marte pueden hacer que estos viajes sean una realidad.

Resolución: Marte se ha observado globalmente desde la órbita y con mayor resolución con los rovers y módulos de aterrizaje en varias zonas. Los helicópteros de Marte podrían proporcionar una capacidad de observación en todo el planeta de alta resolución ya que serían capaces de transportar una variedad de cámaras e instrumentos científicos, y observar características con el más fino nivel de detalle desde una distancia de unos pocos metros hasta tan cerca como unos pocos centímetros.

Robótica: los procesadores de alto rendimiento que permiten la autonomía, la movilidad sin precedentes tanto al volar como al conducir, y una verdadera capacidad de manipulación con una mano robótica, pueden permitir más opciones que la recuperación de tubos de muestra. Estos tipos de helicópteros pueden transportar múltiples cargas útiles pequeñas, desplegarlas en varios lugares para realizar una variedad de operaciones distribuidas y en red, lo que lleva a nuevas formas de hacer demostraciones científicas y tecnológicas en Marte y facilitar la futura exploración humana.

La exploración de Marte aún se encuentra en sus primeras etapas, todavía hay mucho que aprender en Marte. Una flota de rovers y helicópteros, exploradores y naves científicas, operados desde la Tierra y desde los primeros habitáculos humanos en la superficie y en órbita, puede ser parte del futuro.

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Edición: R. Castro.

El equipo de operaciones de la misión CAPSTONE confirmó que la nave espacial CAPSTONE de la NASA llegó a su órbita en la Luna el domingo por la noche. El CubeSat completó una maniobra inicial de inserción en órbita, encendiendo sus propulsores para poner a la nave espacial en órbita, a las 7:39 p.m. EST.

CAPSTONE se encuentra ahora en una órbita de halo casi rectilínea, o NRHO. Esta NRHO en particular es la misma órbita que utilizará el Gateway, la estación espacial en órbita lunar que respaldará las misiones Artemis de la NASA. CAPSTONE es la primera nave espacial en mantenerse en una NRHO y el primer CubeSat en operar en la Luna.

En los próximos días, CAPSTONE realizará dos maniobras más para ajustar su órbita. Después de estas maniobras, el equipo revisará los datos para confirmar que CAPSTONE se mantiene en la NRHO.

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Edición: R. Castro.

Por primera vez en sus ocho años en órbita alrededor de Marte, la misión MAVEN de la NASA ha sido testigo de dos tipos diferentes de auroras ultravioleta simultáneamente, resultado de las tormentas solares que comenzaron el 27 de agosto.

MAVEN, la misión Mars Atmosphere and Volatile Evolution, es el único activo en Marte capaz de observar la actividad del Sol y la respuesta de la delgada atmósfera marciana al mismo tiempo. El análisis en tiempo real y las simulaciones de las erupciones solares de la Moon to Mars Space Weather Analysis Office de la NASA también permitieron al equipo de MAVEN predecir correctamente cuándo la tormenta solar llegaría al Planeta Rojo.

El pronóstico preciso del clima espacial es fundamental para ayudar a proteger las misiones actuales y los futuros exploradores humanos en el Planeta Rojo porque, a diferencia de la Tierra, Marte carece de un campo magnético para protegerse contra la radiación dañina que pueden acarrear las tormentas solares.

Origen en el sol

El 27 de agosto, una región activa del Sol produjo una serie de erupciones solares, que son intensos estallidos de radiación. La actividad de la llamarada estuvo acompañada por una eyección de masa coronal (CME), una explosión masiva de gas y energía magnética que sale del Sol y se propaga por el espacio. Esta CME interplanetaria impactó en Marte unos días después.

Esta CME produjo uno de los eventos de partículas energéticas solares (SEP) más brillantes que ha observado la nave espacial MAVEN. Los SEP que se aceleraron antes de la CME fueron observados en Marte por el detector SEP de MAVEN, el 27 de agosto. De hecho, muchos de los instrumentos de MAVEN pudieron medir conjuntamente la fuerza de la tormenta solar, como el monitor ultravioleta extremo, el magnetómetro, el analizador de iones de viento solar y el analizador de electrones de viento solar.

“Al utilizar modelos de clima espacial de propagación de CME, determinamos cuándo llegaría la estructura e impactaría en Marte”, dijo Christina Lee, física espacial de la Universidad de California (Berkeley), miembro del equipo de la misión MAVEN y que está colaborando con los científicos de la Moon to Mars Space Weather Analysis Office. “Esto permitió al equipo de MAVEN predecir algunas perturbaciones emocionantes en la atmósfera de Marte derivadas de los impactos de la CME interplanetaria y los SEP asociados”.

Capturando el espectáculo de luces en Marte

Las partículas liberadas por la tormenta solar bombardearon la atmósfera de Marte, provocando auroras brillantes en longitudes de onda ultravioleta. El instrumento Imaging Ultraviolet Spectrograph (IUVS) de MAVEN observó dos tipos: una aurora difusa y una aurora de protones.

Parte de la razón por la que este increíble dúo se observó simultáneamente se debió a la sincronización. Marte está al final de la temporada de tormentas de polvo, que ocurre cada año marciano durante su máxima aproximación al Sol. Estas tormentas de polvo calientan la atmósfera lo suficiente como para permitir que el vapor de agua alcance grandes altitudes, donde la radiación ultravioleta solar lo descompone y libera átomos de hidrógeno en el proceso. Cuando el viento solar entrante golpea todo este hidrógeno extra, el lado diurno del planeta se ilumina con emisiones ultravioleta. Esta “aurora de protones” coincidió con la llegada de partículas energéticas aún más dinámicas que penetraron más profundamente en la atmósfera, creando una aurora difusa visible en todo el lado nocturno.

Sumedha Gupta, investigadora postdoctoral del equipo IUVS del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado Boulder, detectó la coincidencia durante su rutinaria verificación de datos unos días después del evento. “Me sorprendió mucho ver la aurora de protones al mismo tiempo que la aurora difusa, porque nunca antes había sucedido”, dijo. “Ambos están aumentando con la actividad solar, ¡así que esperamos que siga sucediendo!”

Un indicador de las próximas tormentas

Este espectáculo de luces es una señal de lo que llegará Marte y al equipo de MAVEN. El Sol está cada vez más activo con eventos, como erupciones y CME, a medida que se acerca al máximo solar en 2024-2025. El máximo solar es cuando la actividad solar alcanza su punto máximo en su ciclo de 11 años del Sol, lo que significa que se espera que las CME y las SEP aumenten en frecuencia y continúen impactando la atmósfera de Marte.

“Es emocionante seguir observando ‘primicias’ como estas auroras simultáneas tantos años después del inicio de la misión. Tenemos mucho que aprender sobre la atmósfera y cómo las tormentas solares afectan al Planeta Rojo”, dijo Shannon Curry, investigadora principal de MAVEN en la Universidad de California (Berkeley). “Nuestro equipo está deseando que lleguen los próximos años para observar las condiciones más extremas en la vida útil de la misión MAVEN”.

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Edición: R. Castro.

Menos de un año después del lanzamiento, las observaciones de una estrella de neutrones realizadas por el Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) de la NASA han llevado a la confirmación de lo que los científicos solo habían teorizado anteriormente: las magnetares tienen campos magnéticos ultrafuertes y están altamente polarizadas.

Los científicos utilizaron IXPE para observar la magnetar 4U 0142+61, una estrella de neutrones ubicada en la constelación de Casiopea, a unos 13.000 años luz de la Tierra. Esta es la primera observación de polarización de rayos X de una magnetar, una estrella de neutrones con los campos magnéticos más poderosos del universo.

Los astrónomos descubrieron que la estrella de neutrones probablemente tiene una superficie sólida y carece atmósfera. Esta es la primera vez que los científicos han podido concluir de manera fiable que una estrella de neutrones tiene una corteza sólida desnuda, un hallazgo que se ha podido lograr gracias a las mediciones de polarización de rayos X de IXPE.

La polarización es una propiedad de la luz que nos da información sobre los campos eléctricos y magnéticos interconectados que componen todas las longitudes de onda de la luz. Estos campos oscilan, o vibran, en ángulo recto en relación con la trayectoria de viaje de la luz. Cuando sus campos eléctricos vibran en una sola dirección unificada, decimos que la luz está polarizada.

Los astrónomos también encontraron que el ángulo de polarización depende de la energía de las partículas de luz, con luz de alta energía en un ángulo de polarización de 90 grados en comparación con la luz de baja energía.

“Descubrimos que el ángulo de polarización oscila exactamente 90 grados, siguiendo lo que los modelos teóricos predecían si la estrella tuviera una corteza sólida rodeada por una magnetosfera externa llena de corrientes eléctricas”, dijo Roberto Taverna de la Universidad de Padua, autor principal del nuevo estudio en la revista Science.

Los científicos se sorprendieron al saber que los niveles de energía pueden afectar la polarización.

“Según las teorías actuales de las magnetares, esperábamos detectar la polarización, pero nadie predijo que la polarización dependería de la energía, como estamos viendo en esta magnetar”, dijo Martin Weisskopf, científico emérito de la NASA que dirigió el equipo IXPE desde el inicio de la misión hasta la primavera de 2022.

Además, la polarización a bajas energías indica que el campo magnético es tan inimaginablemente poderoso que podría haber convertido la atmósfera alrededor de la estrella de neutrones en sólida o líquida.

“Este es un fenómeno conocido como condensación magnética”, dijo el presidente del grupo de trabajo temático de magnetares del IXPE, Roberto Turolla, de la Universidad de Padua y el University College London.

Si las magnetares y otras estrellas de neutrones tienen atmósferas continúa siendo un tema de debate.

Gracias a las mediciones de polarización de rayos X, los astrofísicos ahora pueden verificar el grado de polarización y su ángulo de posición al probar los parámetros de los modelos de emisión de rayos X. Los hallazgos de las observaciones de IXPE ayudarán a los astrónomos de rayos X a comprender mejor la física de objetos extremos como magnetares y agujeros negros.

“Más allá de la magnetar 4U 0142+61, el IXPE se está utilizando para estudiar una amplia gama de fuentes de rayos X extremos, y se están obteniendo muchos resultados interesantes”, dijo Fabio Muleri, científico del proyecto italiano IXPE del INAF-Institute for Astrophysics and Planetology en Roma.

Para Weisskopf, está claro que las observaciones de IXPE han sido fundamentales.

“En mi opinión, no puede haber dudas de que el IXPE ha demostrado que la polarimetría de rayos X es importante y relevante para mejorar nuestra comprensión de cómo funcionan estos fascinantes sistemas de rayos X”, dijo. “Las futuras misiones tendrán que ser conscientes de este hecho”.

IXPE se basa en los descubrimientos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y otros telescopios espaciales al medir la polarización de la luz de rayos X.

Como parte de la serie de misiones Small Explorer de la NASA, el IXPE se lanzó en un cohete Falcon 9 desde el Kennedy Space Center de la NASA (en Florida) en diciembre de 2021. Ahora orbita a aproximadamente 595 kilómetros sobre el ecuador de la Tierra. La misión es una asociación entre la NASA y la Agencia Espacial Italiana, con socios y colaboradores científicos en 13 países. Ball Aerospace, con sede en Broomfield, Colorado, gestiona las operaciones de la nave espacial.

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Edición: R. Castro.