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Gran parte de los estudios científicos que se llevarán a cabo inicialmente cabo en la estación espacial Gateway que orbitará la Luna, se centrarán en la radiación del Sol y del espacio profundo.

Un trío de instrumentos de radiación a bordo del Gateway, un elemento importante de las misiones Artemis de la NASA, ayudará a los científicos a comprender cómo planificar el clima espacial impredecible producido por el Sol y los rayos cósmicos galácticos del espacio profundo que los astronautas, las naves espaciales y el hardware encontrarán en el viaje a la Luna y a Marte.

El clima espacial supone un riesgo importante para la salud humana y el éxito de las misiones durante los viajes más alejados de la Tierra y de la protección de la magnetosfera y es un término general para describir las condiciones fluctuantes del espacio provocadas por el Sol. Incluye un flujo continuo de partículas y campos magnéticos, conocido como viento solar, ráfagas de nubes de gas de miles de millones de toneladas conocidas como eyecciones de masa coronal y destellos de luz ultrabrillante de las erupciones solares.

El Gateway operará en una órbita de halo casi rectilínea alrededor de la Luna, lejos de la atmósfera protectora de la Tierra y de los campos magnéticos que protegen en gran medida del clima espacial y la radiación a los humanos e incluso a los astronautas que viven en la Estación Espacial Internacional (en órbita terrestre baja). Los impactos de la radiación en el cuerpo humano serán mucho mayores en las misiones a la Luna o a Marte, donde la exposición a partículas cargadas de alta energía puede causar efectos adversos para la salud, un mayor riesgo de cáncer, cambios en las funciones motoras y el comportamiento, y degeneración de los tejidos. Además pueden dañar a los vehículos y a los equipos de los astronautas de los que dependen para vivir y viajar de manera segura por el espacio.

Los tres instrumentos en Gateway que mejorarán el conocimiento de los científicos sobre el clima espacial para ayudarlos a comprender los riesgos que supone la radiación son Heliophysics Environmental and Radiation Measurement Experiment Suite (HERMES), European Radiation Sensors Array (ERSA) y Internal Dosimeter Array (IDA).

HERMES: Heliophysics Environmental and Radiation Measurement Experiment Suite (Conjunto de experimentos de medición de radiación y medio ambiente de heliofísica)

Dirigido por el Goddard Space Flight Center de la NASA (en Greenbelt, Maryland), HERMES se conectará al exterior del Gateway y vislumbrará lo que sucede al final de la cola magnética de la Tierra. Esto permitirá a la NASA comparar sus observaciones con dos de las cinco naves espaciales THEMIS (Time History of Events and Macroscale Interactions), un par de orbitadores lunares que llevan instrumentos similares a HERMES. La capacidad de recopilar datos simultáneamente de los tres conjuntos de instrumentos en diferentes ubicaciones es una rara oportunidad para reconstruir el comportamiento del viento solar a medida que cambia con el tiempo.

La carga científica consta de cuatro instrumentos montados en una plataforma: un magnetómetro para medir los campos magnéticos alrededor del Gateway; el Miniaturized Electron pRoton Telescope (MERiT) para medir iones y electrones; el Electron Electrostatic Analyzer  (EEA) para medir los electrones de baja energía que componen la mayor parte del viento solar; y el Solar Probe Analyzer for Ions (SPAN-I) para medir protones e iones como el oxígeno. El magnetómetro, MERiT y EEA los proporciona el Goddard y SPAN-I lo aporta la Universidad de California (Berkeley).

ERSA: European Radiation Sensors Array (Conjunto de sensores de radiación europeos)

Desarrollado por la Agencia Espacial Europea (ESA), ERSA también volará en el exterior del Gateway para estudiar el viento solar y la radiación del espacio profundo. Equipado con cinco instrumentos, ERSA medirá partículas energéticas del Sol, rayos cósmicos galácticos, neutrones, iones y campos magnéticos, y proporcionará datos sobre la física de la radiación en el sistema solar.

El paquete incluye el instrumento Influence sur les Composants Avancés des Radiations de l’Espace (ICARE-NG), que medirá la radiación ionizante que puede crear breves picos de voltaje, lo que podría provocar un cortocircuito en la electrónica. También contiene el instrumento European Active Dosimeter, que medirá la energía depositada por la radiación en el tejido vivo para mejorar el conocimiento de los científicos sobre la exposición humana a la radiación.

IDA: Internal Dosimeter Array (Conjunto de dosímetro interno)

También dirigido por la ESA, con instrumentos científicos aportados por la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), IDA se instalará dentro del Gateway para estudiar los efectos de protección contra la radiación y mejorar los modelos de física de la radiación para el cáncer, los efectos cardiovasculares y del sistema nervioso central, ayudando a evaluar el riesgo de la tripulación en misiones de exploración.

IDA será vital para evaluar cómo protege de la radiación la estructura del Gateway al volumen habitable interior, lo cual es importante ya que está ubicado dentro del módulo HALO (Habitation and Logistics Outpost) de la NASA, que servirá como la cabina inicial de la tripulación para los astronautas. La matriz permitirá la comparación directa de los entornos de radiación internos y externos debido a que la instrumentación es similar en ERSA.

Tener la capacidad de estudiar el clima espacial impredecible es una de las muchas ventajas del Gateway para permitir la exploración e investigación sostenidas en el espacio profundo. La pequeña estación espacial incluirá puertos de acoplamiento para una variedad de naves espaciales visitantes, espacio para que la tripulación viva y trabaje, y proporcionará investigaciones científicas para estudiar la salud humana y las ciencias de la vida, entre otras áreas. El Gateway será una plataforma crítica para desarrollar tecnología y capacidades para respaldar la futura exploración de la Luna y Marte.

Noticia original (en inglés)

Edición: R. Castro.

Este paisaje de “montañas” y “valles” salpicados de estrellas brillantes es en realidad el borde de una región cercana y joven donde se forman estrellas, llamada NGC 3324, en la nebulosa de Carina. Esta imagen, capturada en luz infrarroja por el nuevo telescopio espacial James Webb de la NASA, revela por primera vez regiones de nacimiento estelar que antes habían sido invisibles.

Llamados los precipicios cósmicos, la imagen aparentemente tridimensional de Webb luce como montañas escarpadas en una noche iluminada por la Luna. En realidad, es el borde de la cavidad gaseosa gigante que está dentro de NGC 3324, y los “picos” más altos en esta imagen tienen una altura aproximada de 58 años luz. La zona cavernosa ha sido tallada en la nebulosa por la intensa radiación ultravioleta y los vientos estelares de estrellas jóvenes extremadamente grandes y calientes, ubicadas en el centro de la burbuja, sobre el área que se muestra en esta imagen.

La abrasadora radiación ultravioleta de las estrellas jóvenes está esculpiendo la pared de la nebulosa, erosionándola lentamente. Dramáticos pilares se elevan sobre la pared brillante de gas, resistiendo esta radiación. El “vapor” que parece emerger de las “montañas” celestiales es en realidad gas ionizado caliente y polvo caliente que brotan de la nebulosa debido a la implacable radiación.

Webb pone al descubierto viveros estelares y estrellas individuales nacientes que están completamente ocultos en fotografías en luz visible. Debido a la sensibilidad de Webb a la luz infrarroja, el telescopio puede mirar a través del polvo cósmico para ver estos objetos. Chorros protoestelares, que emergen con claridad en esta imagen, salen disparados de algunas de estas estrellas jóvenes. Las fuentes más jóvenes aparecen como puntos rojos en la región oscura y polvorienta de la nube. Los objetos en las fases más tempranas y rápidas de la formación estelar son difíciles de capturar, pero la extrema sensibilidad, la resolución espacial y la capacidad para generar imágenes de Webb le permiten documentar estos elusivos eventos.

Estas observaciones de NGC 3324 ofrecerán más información sobre el proceso de formación de las estrellas. El nacimiento de las estrellas se propaga con el tiempo, desencadenado por la expansión de la cavidad erosionada. A medida que el borde brillante e ionizado se desplaza hacia la nebulosa, es empujado lentamente hacia el gas y el polvo. Si el borde encuentra algún material inestable, la creciente presión desencadenará el colapso del material y formará nuevas estrellas.

A la inversa, este tipo de perturbación también puede impedir la formación de estrellas, ya que el material que las forma se erosiona. Este es un equilibrio muy delicado entre provocar la formación de estrellas y detenerla. Webb abordará algunas de las grandes incógnitas de la astrofísica moderna: ¿Qué determina el número de estrellas que se forman en una región determinada? ¿Por qué las estrellas se forman con una masa determinada?

Webb también revelará el impacto de la formación de las estrellas en la evolución de las nubes gigantes de gas y polvo. Si bien el efecto de las estrellas masivas —con sus vientos violentos y su gran energía— suele ser aparente, se conoce menos sobre la influencia de las estrellas de poca masa, que son más numerosas. A medida que se forman, estas estrellas más pequeñas crean los chorros delgados y opuestos que se ven aquí, que pueden infundir gran impulso y energía en las nubes. Esto reduce la fracción del material nebular que “siembra” nuevas estrellas.

Hasta este momento, los científicos han tenido muy pocos datos sobre la influencia de la multitud de estrellas jóvenes y más enérgicas de baja masa. Con Webb, podrán obtener un censo completo de su número y su impacto en toda la nebulosa.

Situada a unos 7.600 años luz de distancia, NGC 3324 fue fotografiada por la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam, por sus siglas en inglés) y el instrumento de infrarrojo medio (MIRI, por sus siglas en inglés).

NIRCam —con su nítida resolución e incomparable sensibilidad— revela cientos de estrellas que previamente habían estado ocultas, e incluso un gran número de galaxias en el fondo.

En la vista de MIRI, las estrellas jóvenes y sus discos polvorientos donde se forman los planetas brillan con intensidad en el infrarrojo medio y aparecen de color rosa y rojo. MIRI revela estructuras que están integradas en el polvo y descubre las fuentes estelares de chorros y flujos masivos. Con MIRI, el polvo caliente, hidrocarbonos y otros compuestos químicos en la superficie de las crestas brillan y dan la apariencia de rocas escarpadas.

La región NGC 3324 fue catalogada por primera vez por James Dunlop en 1826. Es visible desde el hemisferio sur y está situada en la esquina noroeste de la nebulosa de Carina (NGC 3372), que reside en la constelación Carina. La Nebulosa de Carina es el hogar de la Nebulosa de la Cerradura y la estrella hipergigante, activa e inestable llamada Eta Carinae.

Para obtener un conjunto completo de las primeras imágenes y espectros de Webb, incluidos los archivos descargables:
https://webbtelescope.org/news/first-images

Noticia original (en inglés)

Traducción: Ciencia NASA

Edición: R. Castro.

En una nueva imagen gigante, el telescopio espacial James Webb revela detalles nunca antes visto del grupo de galaxias llamado “quinteto de Stephan”.

El quinteto de Stephan, una agrupación visual de cinco galaxias, es sobre todo conocido por aparecer de manera destacada en la película clásica navideña “It’s A Wonderful Life” (titulada en español “¡Qué bello es vivir!”). Hoy en día, el telescopio espacial James Webb de la NASA muestra el quinteto de Stephan bajo una nueva luz. Este enorme mosaico es la imagen más grande de Webb hasta la fecha, y cubre aproximadamente una quinta parte del diámetro de la Luna. Contiene más de 150 millones de píxeles y está construida con casi 1.000 archivos de imágenes individuales. La información de Webb proporciona nuevos conocimientos sobre cómo las interacciones galácticas pueden haber impulsado la evolución de las galaxias en el universo primitivo.

Con su poderosa visión infrarroja y una resolución espacial extremadamente alta, Webb muestra detalles nunca antes vistos en este grupo de galaxias. Cúmulos brillantes de millones de estrellas jóvenes y regiones de brotes estelares donde nacen estrellas frescas adornan la imagen. Amplias colas de gas, polvo y estrellas son atraídas desde varias de las galaxias debido a las interacciones gravitacionales. De manera más dramática, Webb captura enormes ondas de choque cuando una de las galaxias, NGC 7318B, atraviesa el cúmulo.

Juntas, las cinco galaxias del quinteto de Stephan también se conocen como el Grupo Compacto de Hickson 92 (HCG 92, por sus siglas en inglés). Aunque son llamadas un “quinteto”, solo cuatro de las galaxias están realmente cerca entre sí y atrapadas en una danza cósmica. La quinta galaxia que está más a la izquierda, llamada NGC 7320, está en primer plano en comparación con las otras cuatro. NGC 7320 reside a 40 millones de años luz de distancia de la Tierra, mientras que las otras cuatro galaxias (NGC 7317, NGC 7318A, NGC 7318B y NGC 7319) se encuentran a unos 290 millones de años de distancia. Esto sigue siendo bastante cerca en términos cósmicos, en comparación con galaxias más lejanas a miles de millones de años luz. Estudiar galaxias relativamente cercanas como estas ayuda a la comunidad científica a comprender mejor las estructuras que se ven en un universo mucho más distante.

Esta proximidad les ofrece a los astrónomos un asiento de primera fila para presenciar la fusión y la interacción entre las galaxias, que son tan cruciales para toda la evolución de las galaxias. Rara vez los científicos ven con tanto detalles la manera como las galaxias que interactúan entre sí desencadenan la formación de estrellas y cómo se altera el gas en estas galaxias. El quinteto de Stephan es un “laboratorio” fantástico para estudiar estos procesos fundamentales para todas las galaxias.

Grupos compactos como este pudieron haber sido más comunes en el universo primitivo, cuando el material sobrecalentado que caía en ellos pudo haber alimentado agujeros negros muy energéticos llamados cuásares. Incluso en la actualidad, la galaxia superior en este grupo, NGC 7319, alberga un núcleo galáctico activo: un agujero negro súper masivo con una masa 24 millones de veces mayor que la del Sol. El agujero está atrayendo materia de forma activa y emite una energía luminosa equivalente a 40.000 millones de soles.

Webb estudió el núcleo galáctico activo en gran detalle con el espectrógrafo del infrarrojo cercano (NIRSpec, por sus siglas en inglés) y el instrumento del infrarrojo medio (MIRI, por sus siglas en inglés). Las unidades de campo integral (IFU, por sus siglas en inglés), que son una combinación de una cámara y un espectrógrafo, proporcionaron al equipo de Webb un “cubo de datos”, o un conjunto de imágenes de las características espectrales del núcleo galáctico.

De un modo muy parecido al de una imagen médica de resonancia magnética, las IFU permiten a los científicos “rebanar y trocear” la información en muchas imágenes para estudiarlas con detalle. Webb atravesó el velo de polvo que rodea el núcleo para revelar gas caliente cerca del agujero negro activo y medir la velocidad de los flujos brillantes. El telescopio vio estos flujos de salida impulsados por el agujero negro con un nivel de detalle nunca antes visto.

En NGC 7320, la galaxia que está más a la izquierda y la más cercana del grupo visual, Webb pudo definir estrellas individuales e incluso el núcleo brillante de la galaxia.

Como premio adicional, Webb reveló un vasto océano de miles de galaxias distantes en el fondo, que recuerdan a los campos profundos de Hubble.

En combinación con la imagen infrarroja más detallada jamás vista del quinteto de Stephan tomada por MIRI y la cámara del infrarrojo cercano (NIRCam, por sus siglas en inglés), los datos de Webb proporcionarán una gran abundancia de nueva y valiosa información. Por ejemplo, ayudarán a la comunidad científica a entender la velocidad a la que se alimentan y crecen los agujeros súper masivos. Webb también observa las regiones de formación estelar mucho más directamente, y es capaz de examinar la emisión de polvo, que es un nivel de detalle imposible de obtener hasta ahora.

Situado en la constelación de Pegaso, el quinteto de Stephan fue descubierto por el astrónomo francés Eduardo Stephan en 1877.

Para obtener el conjunto completo de las primeras imágenes y espectros de Webb, incluidos los archivos descargables:
https://webbtelescope.org/news/first-images

Noticia original (en inglés)

Traducción: Ciencia NASA.

Edición: R. Castro.

La estrella más tenue del centro de esta imagen ha estado emitiendo anillos de gas y polvo en todas direcciones durante miles de años. El telescopio espacial James Webb de la NASA ha revelado por primera vez que esta estrella está cubierta de polvo.

Algunas estrellas se reservan lo mejor para el final.

Dos cámaras a bordo de Webb capturaron la más reciente imagen de esta nebulosa planetaria, catalogada como NGC 3132 y conocida informalmente como la Nebulosa del Anillo del Sur. Esta nebulosa está a unos 2.500 años luz de distancia.

Webb permitirá a la comunidad astronómica profundizar en muchos otros detalles específicos acerca de nebulosas planetarias como esta, formadas por nubes de gas y polvo expulsado por estrellas agonizantes. Comprender qué moléculas están presentes, y dónde se encuentran a lo largo de las capas de gas y polvo, ayudará a los investigadores a refinar su conocimiento de estos objetos.

Esta observación muestra a la Nebulosa del Anillo del Sur en una vista casi frontal, pero si pudiéramos rotarla para verla de perfil, su forma tridimensional se vería más claramente como dos cuencos unidos por su base, apartándose el uno del otro con un gran agujero en el centro.

Dos estrellas, que están unidas en una estrecha órbita, dan forma al paisaje local. Las imágenes infrarrojas de Webb presentan nuevos detalles de este complejo sistema. Las estrellas, y sus capas de luz, son prominentes en la imagen de la Near-Infrared Camera (NIRCam) de la izquierda, mientras que la imagen del Mid-Infrared Instrument (MIRI) de la derecha muestra por primera vez que la segunda estrella está rodeada de polvo. La estrella más brillante se encuentra en una etapa anterior de su evolución estelar y es probable que en el futuro expulse su propia nebulosa planetaria.

Mientras tanto, la estrella más brillante influye en la apariencia de la nebulosa. A medida que el par de estrellas continúa orbitándose entre sí, “baten” el gas y el polvo, produciendo patrones asimétricos.

Cada capa representa un episodio en el que la estrella más tenue perdió parte de su masa. Las capas más anchas de gas situadas hacia las áreas exteriores de la imagen fueron expulsadas antes. Las más cercanas a la estrella son las más recientes. Rastrear estas emisiones permite a los investigadores observar la historia de este sistema.

Las observaciones hechas con NIRCam también revelan rayos de luz extremadamente finos alrededor de la nebulosa planetaria. La luz de las estrellas centrales brota a raudales donde hay agujeros en el gas y el polvo, de modo parecido a la luz solar que escapa a través de los huecos de una nube.

Dado que las nebulosas planetarias existen durante decenas o miles de años, observar la nebulosa es como mirar una película en cámara extremadamente lenta. Cada capa expulsada por la estrella les da a los investigadores la capacidad de medir con precisión el gas y el polvo que están presentes dentro de ella.

A medida que la estrella libera capas de material, se forman moléculas y polvo dentro de estas capas, cambiando el paisaje incluso mientras la estrella continúa desprendiendo material. Este polvo eventualmente enriquecerá las áreas a su alrededor, expandiéndose en lo que se conoce como el medio interestelar. Y dado que tiene una vida muy larga, el polvo puede terminar viajando a través del espacio durante miles de millones de años y convertirse en una nueva estrella o un nuevo planeta.

En unos de miles de años, estas delicadas capas de gas y polvo se disiparán en el espacio que las rodea.

Para obtener el conjunto completo de las primeras imágenes y espectros de Webb, incluidos los archivos descargables: 
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Traducción: Ciencia NASA.

Edición: R. Castro.

El telescopio espacial James Webb de la NASA ha captado la señal inconfundible del agua, junto con evidencia de nubes y bruma, en la atmósfera que rodea un planeta gigante gaseoso, caliente e inflado, que orbita alrededor de una estrella distante parecida al Sol.

La observación, que revela la presencia de moléculas de gas específicas, con base en pequeñas disminuciones en el brillo de colores de luz precisos, es la más detallada de su tipo hasta la fecha, demostrando la capacidad sin precedentes de Webb de analizar atmósferas a cientos de años luz de distancia.

Si bien el telescopio espacial Hubble ha analizado numerosas atmósferas de exoplanetas en las últimas dos décadas, capturando la primera detección clara de agua en 2013, la observación inmediata y más detallada de Webb marca un gigante paso adelante en la búsqueda para caracterizar planetas potencialmente habitables más allá de la Tierra.

WASP-96 b es uno de los más de 5.000 exoplanetas confirmados en la Vía Láctea. Ubicado a unos 1.150 años luz de distancia en la constelación del Fénix en el cielo del hemisferio sur, representa un tipo de gigante gaseoso que no tiene un análogo directo en nuestro sistema solar. Con una masa inferior a la mitad de la masa de Júpiter y un diámetro 1,2 veces mayor, WASP-96 b está mucho más “inflado” que cualquiera de los planeta que orbitan alrededor de nuestro Sol. Y con una temperatura superior a 538 °C (1.000 °F), es significativamente más caliente. WASP-96 b tiene una órbita extremadamente cercana a su estrella similar al Sol, apenas a un noveno de la distancia entre Mercurio y el Sol, y completa un circuito cada tres días y medio, en días terrestres.

La combinación de su gran tamaño, período orbital corto, atmósfera esponjada y ausencia de luz contaminante de los objetos cercanos en el cielo hacen que WASP-96 b sea un objetivo ideal para hacer observaciones atmosféricas.

El 21 de junio, el Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS) midió la luz del sistema WASP-96 durante 6,4 horas mientras el planeta pasaba por delante de la estrella. El resultado es una curva de luz que muestra la atenuación general de la luz de las estrellas durante su tránsito, y un espectro de transmisión que revela el cambio en el brillo de las longitudes de onda individuales de luz infrarroja entre 0,6 y 2,8 micras.

Si bien la curva de luz confirma las propiedades del planeta que ya se habían determinado a partir de otras observaciones —la existencia, el tamaño y la órbita del planeta—, el espectro de transmisión pone al descubierto detalles de la atmósfera que antes habían estado ocultos: la inequívoca señal del agua, indicaciones de bruma y la evidencia de nubes que se pensaba que no existían según observaciones anteriores.

Un espectro de transmisión se hace al comparar la luz de las estrellas que es filtrada a través de la atmósfera de una planeta a medida que este se desplaza por delante de su estrella con la luz de las estrellas sin filtrar que es detectada cuando el planeta está al lado de la estrella. Los investigadores son capaces de detectar y medir la abundancia de gases clave en la atmósfera de un planeta a partir del patrón de absorción, es decir, las ubicaciones y las alturas de los picos en la gráfica. De la misma manera como las personas tienen distintas huellas digitales y secuencias de ADN, los átomos y las moléculas tienen patrones característicos de las longitudes de onda que absorben.

El espectro de WASP-96 b que fue captado por NIRISS no solamente es el espectro de transmisión en infrarrojo cercano de la atmósfera de un exoplaneta más detallado que se haya captado hasta la fecha, sino que también cubre un rango de longitudes de onda notablemente amplio, incluyendo la luz roja visible y una porción del espectro que no ha sido accesible antes desde otros telescopios (longitudes de onda mayores de 1,6 micras). Esta parte del espectro es particularmente sensible al agua, así como a otras moléculas clave como el oxígeno, el metano y el dióxido de carbono, los cuales no son inmediatamente obvios en el espectro de WASP-96 b pero deberían ser detectables en otros exoplanetas que Webb tiene planeado observar.

Los investigadores podrán usar el espectro para medir la cantidad de vapor de agua en la atmósfera, limitar la abundancia de diversos elementos como el carbono y el oxígeno, y estimar la temperatura de la atmósfera en profundidad. Pueden entonces usar esta información para hacer inferencias sobre la composición general del planeta, además de cómo, cuándo y dónde se formó. La línea azul en la gráfica es un modelo de mejor ajuste que toma en cuenta los datos, las propiedades conocidas de WASP-96 b y de su estrella (por ejemplo, el tamaño, la masa y la temperatura), y las características presumibles de la atmósfera.

El excepcional detalle y claridad de estas mediciones es posible debido al diseño de última generación de Webb. Su espejo recubierto de oro de 25 metros (270 pies) cuadrados recoge la luz infrarroja de manera eficiente. Sus espectrógrafos de precisión esparcen la luz en diferentes arcoíris de miles de colores del infrarrojo. Y sus sensibles detectores del infrarrojo miden diferencias extremadamente sutiles en el brillo. NIRISS es capaz de detectar diferencias de color de tan solo una milésima de micra (la diferencia entre el verde y el amarillo es de unas 50 micras), y las diferencias en el brillo entre esos colores de unos pocos cientos de partes por millón.

Además, la extrema estabilidad de Webb y su ubicación orbital alrededor del punto 2 de Lagrange, a 1,5 millones de kilómetros (algo menos de un millón de millas) de distancia de los efectos contaminantes de la atmósfera de la Tierra, le permiten tener una vista ininterrumpida y obtener datos limpios que se pueden analizar con relativa rapidez.

El espectro extraordinariamente detallado —hecho con el análisis simultáneo de 280 espectros individuales capturados durante la observación— ofrece apenas una indicación de lo que Webb tiene reservado para su investigación de los exoplanetas. Durante el próximo año, los investigadores utilizarán espectroscopia para analizar las superficies y las atmósferas de varias docenas de exoplanetas, desde pequeños planetas rocosos hasta gigantes ricos en gas y hielo. Casi un cuarto del tiempo de observación del Cycle 1 de Webb está dedicado a estudiar exoplanetas y los materiales que los forman.

Esta observación de NIRISS demuestra que Webb tiene la capacidad de caracterizar las atmósferas de los exoplanetas —incluyendo las de planetas potencialmente habitables— con exquisito detalle.

Para obtener un conjunto completo de las primeras imágenes y espectros de Webb, incluidos los archivos descargables:
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Noticia original (en inglés)

Traducción: Ciencia NASA.

Edición: R. Castro.

El rover ha inspeccionado una zona del Planeta Rojo para ver si es lo suficientemente plana para el próximo módulo de aterrizaje de la NASA en Marte.

El rover Perseverance Mars de la NASA está llevando a cabo su campaña científica, tomando muestras en el antiguo delta del río en el cráter Jezero, pero también ha estado ocupado explorando. El rover está buscando ubicaciones en las que la Mars Sample Return (MSR) pueda hacer aterrizar naves espaciales y recolectar los tubos de muestras que Perseverance ha llenado con rocas y sedimentos. Los sitios que se están explorando están bajo consideración teniendo en cuenta su proximidad al delta y entre sí, y que el terreno sea relativamente plano y apto para el módulo de aterrizaje.

El Mars Sample Return es un proyecto histórico que recuperará y traerá a la Tierra muestras de ese terreno lejano para un estudio intensivo en laboratorios en los que buscar signos de vida microscópica pasada en el Planeta Rojo. La estratégica colaboración entre la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA) involucra múltiples naves espaciales, además de un cohete que se lanzará desde la superficie de Marte.

Los ingenieros que planifican el aterrizaje en Marte prefieren trabajar en un terreno más plano porque las rocas y una superficie ondulada son más complejas. Con eso en mente, el equipo de entrada, descenso y aterrizaje de la MSR está buscando una zona de aterrizaje plana con un radio de 60 metros.

“El equipo de Perseverance hace todo lo posible por nosotros, ya que la Mars Sample Return tiene necesidades únicas”, dijo el gerente del programa de la MSR, Richard Cook, del Jet Propulsion Laboratory de la NASA (JPL), en el sur de California. “Básicamente, un lugar de aterrizaje aburrido es bueno. Cuanto más plana y aburrida sea la vista, más nos gusta, porque aunque hay muchas cosas que hacer cuando lleguemos a recoger las muestras, el turismo no es una de ellas”.

Totalmente inspirador

La primera etapa de la MSR ya está en progreso: Perseverance ha extraído, recolectado y sellado nueve muestras de roca de Marte hasta la fecha. La muestra novena, recolectada el 6 de julio, es la primera del antiguo delta del río del cráter Jezero. El plan es que Perseverance deje caer, o almacene, tubos de muestra en la superficie para su posterior recuperación durante las operaciones de superficie de la MSR.

Elegir un área que carezca de rocas grandes (especialmente aquellas de más de 19 centímetros de diámetro), dunas de arena y terrenos con ángulos pronunciados, contribuiría en gran medida a facilitar el camino para que un vehículo de recuperación de la MSR coja los tubos de manera eficiente antes de dirigirse al MSR Sample Retrieval Lander y al Mars Ascent Vehicle.

Pista de aterrizaje

El equipo de la MSR llama al área que han estado observando “pista de aterrizaje” porque, al menos a partir de las imágenes tomadas desde una nave espacial en órbita, parece ser tan plana y larga como una pista de aterrizaje. Pero necesitaban la perspectiva de un rover para verla más de cerca.

“Habíamos estado observando estos lugares desde antes del aterrizaje de Perseverance, pero las imágenes desde la órbita no pueden decir mucho”, dijo Al Chen, gerente de Integración e Ingeniería de Sistemas de la Mars Sample Return en el JPL. “Ahora tenemos algunas tomas cercanas de la pista de aterrizaje que indican que estábamos en lo correcto. Es muy probable que la pista de aterrizaje forme parte de nuestra lista de posibles sitios de aterrizaje y almacenamiento para la MSR”.

Más información del proyecto Mars Sample Return

La Mars Sample Return de la NASA promete revolucionar la comprensión de la humanidad sobre Marte al traer a la Tierra muestras científicamente seleccionadas para su estudio, utilizando los instrumentos más sofisticados del mundo. La campaña cumpliría con un objetivo de exploración del sistema solar, una alta prioridad desde la década de 1970 y en los últimos tres de la National Academy of Sciences Planetary Decadal Surveys.

Esta estratégica colaboración de la NASA y la ESA supondrá la primera misión que traiga muestras de otro planeta y el primer lanzamiento desde la superficie de otro planeta. Se cree que las muestras recolectadas por el rover Perseverance Mars de la NASA durante su exploración de un antiguo lecho de lago, presentan la mejor oportunidad para revelar pistas sobre la evolución temprana de Marte, incluido el potencial de vida pasada. Al comprender mejor la historia de Marte, mejoraremos nuestra comprensión de todos los planetas rocosos del sistema solar, incluido el planeta Tierra.

Noticia original (en inglés)

Edición: R. Castro.

El telescopio espacial James Webb de la NASA ha producido la imagen infrarroja más nítida y profunda del universo distante. Conocida como First Deep Field de Webb, la imagen del cúmulo de galaxias SMACS 0723 está repleta de detalles.

Miles de galaxias, incluso objetos más débiles que nunca se habían observado en el infrarrojo, han aparecido por primera vez a los “ojos” del Webb. Esta porción del vasto universo cubre una parte del cielo similar a si mantuviéramos, con el brazo extendido, un grano de arena en nuestra mano.

Este campo profundo, tomado por la Near-Infrared Camera del Webb (NIRCam), es una composición formada por imágenes tomadas en diferentes longitudes de onda (en total 12,5 horas), alcanzando profundidades en longitudes de onda infrarrojas más lejanas que los campos más profundos del telescopio espacial Hubble, para los que la obtención de las imágenes supuso semanas de observación.

La imagen muestra el cúmulo de galaxias SMACS 0723 tal como fue hace 4.600 millones de años. La masa combinada de este cúmulo de galaxias actúa como una lente gravitatoria, magnificando galaxias que están más distantes detrás de ella. La NIRCam del Webb ha observado nítidamente esas galaxias distantes: tienen estructuras diminutas y tenues que nunca antes se habían visto, incluidos cúmulos de estrellas y características difusas. Los investigadores pronto comenzarán a aprender más sobre las masas, las edades, las historias y las composiciones de las galaxias, ya que uno de los objetivos del Webb es buscar las galaxias más antiguas del universo.

Esta imagen se encuentra entre las primeras imágenes a todo color del telescopio.

Hoy se publicará el primer conjunto de imágenes, durante una transmisión de televisión en vivo de la NASA. Más información aquí.

El telescopio espacial James Webb es el principal observatorio de ciencia espacial del mundo. EL Webb resolverá misterios en nuestro sistema solar, observará planetas distantes alrededor de otras estrellas e investigará las misteriosas estructuras y orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en él. El Webb es un programa internacional liderado por la NASA con sus colaboradores, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la CSA (Agencia Espacial Canadiense).

Versiones de las imágenes sin comprimir de resolución completa en https://webbtelescope.org/news/first-images.

Noticia original (en inglés)

Edición: R. Castro.

Algunas de las imágenes se obtendrán con el Mid-Infrared Instrument de Webb, que lo administra el Jet Propulsion Laboratory de la NASA.

El Telescopio Espacial James Webb de la NASA, fruto de una colaboración con la ESA (Agencia Espacial Europea) y la CSA (Agencia Espacial Canadiense), pronto revelará imágenes detalladas y sin precedentes del universo, sus primeras imágenes a todo color y datos espectroscópicos.

A continuación se muestra la lista de objetos cósmicos para las primeras observaciones del Webb, que se publicarán en la retransmisión en vivo de la NASA a partir de las 10:30 a. m. EDT (7:30 a. m. PDT) el martes 12 de julio. Cada imagen estará disponible simultáneamente en redes sociales, así como en la web de la agencia.

Estos objetivos enumerados a continuación representan la primera ola de imágenes y espectros científicos a todo color que va a recopilar el observatorio, y el comienzo oficial de las operaciones científicas del Webb. Fueron seleccionados por un comité internacional de representantes de la NASA, ESA, CSA y el Space Telescope Science Institute.

• Nebulosa Carina: La Nebulosa Carina es una de las nebulosas más grandes y brillantes del cielo, ubicada a más de 7.500 años luz de distancia, en la constelación austral de Carina. Las nebulosas son viveros estelares donde se forman las estrellas. La Nebulosa Carina alberga muchas estrellas masivas varias veces más grandes que el Sol.
• WASP-96b (espectro): WASP-96b es un planeta gigante fuera de nuestro sistema solar, compuesto principalmente por gas. El planeta, ubicado a casi 1.150 años luz de la Tierra, orbita su estrella cada 3,4 días. Tiene aproximadamente la mitad de la masa de Júpiter y su descubrimiento se anunció en 2014.
• Nebulosa del Anillo Sur: la nebulosa del Anillo Sur, u “Ocho Explosiones”, es una nebulosa planetaria, una nube de gas en expansión que rodea a una estrella moribunda. Tiene casi medio año luz de diámetro y se encuentra aproximadamente a 2.000 años luz de la Tierra.
• Quinteto de Stephan: a algo menos de 300 millones de años luz de distancia, el Quinteto de Stephan se encuentra en la constelación de Pegaso. Se destaca por ser el primer grupo compacto de galaxias descubierto en 1787. Cuatro de las cinco galaxias dentro del quinteto están atrapadas en una danza cósmica de repetidos encuentros cercanos.
• SMACS 0723: los cúmulos de galaxias masivos en primer plano magnifican y distorsionan la luz de los objetos detrás de ellos, lo que permite una visión de campo profundo tanto de las poblaciones de galaxias extremadamente distantes como de las intrínsecamente débiles.

El lanzamiento de estas primeras imágenes marca el comienzo oficial de las operaciones científicas del Webb, que explorarán los temas científicos clave de la misión. Los equipos ya han solicitado tiempo para usar el telescopio a través de un proceso competitivo, en lo que los astrónomos llaman su primer “ciclo” o primer año de observaciones.

Más información sobre cómo unirse a la NASA para el lanzamiento de las primeras imágenes del Webb aquí.

El telescopio espacial James Webb es el principal observatorio de ciencia espacial del mundo. El Webb resolverá misterios en nuestro sistema solar, observará más allá de planetas distantes alrededor de otras estrellas y explorará las misteriosas estructuras y orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en él.

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Edición: R. Castro.

Un nuevo estudio que utilizó observaciones de archivo del ya retirado Telescopio Espacial Spitzer encontró un rasgo común entre los exoplanetas donde se forman las nubes exóticas.

La mayoría de las nubes en la Tierra están hechas de agua, pero más allá de nuestro planeta existen nubes de muchas variedades químicas. La parte superior de la atmósfera de Júpiter, por ejemplo, está cubierta de nubes de color amarillo formadas por amoníaco e hidrosulfuro de amonio. Y en exoplanetas hay nubes compuestas por silicatos, la familia de minerales que forman las rocas que constituyen más del 90 % de la corteza terrestre. Pero los investigadores no han podido observar las condiciones bajo las cuales se forman estas nubes de pequeños granos de polvo.

Un nuevo estudio que aparece en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society aporta una idea: la investigación revela el rango de temperatura en el que se pueden formar las nubes de silicato, y son visibles en la parte superior de la atmósfera de un planeta distante. El hallazgo se derivó de las observaciones realizadas a enanas marrones (cuerpos celestes que no son ni planetas ni estrellas) por el telescopio espacial Spitzer de la NASA, que encaja en un concepto más general de cómo funcionan las atmósferas planetarias.

“Comprender las atmósferas de las enanas marrones y los planetas donde se pueden formar nubes de silicato también puede ayudarnos a comprender lo que veríamos en la atmósfera de un planeta más cercano en tamaño y temperatura a la Tierra”, dijo Stanimir Metchev, profesor de estudios de exoplanetas en Western University en London, Ontario, y coautor del estudio.

La química de las nubes

Los pasos para hacer cualquier tipo de nube son los mismos. Primero, caliente el ingrediente clave hasta que se convierta en vapor. En las condiciones adecuadas, ese ingrediente podría ser una variedad de cosas, como agua, amoníaco, sal o azufre. Atrápelo, enfríelo lo suficiente para que se condense, y listo, ¡nubes! Por supuesto, la roca se vaporiza a una temperatura mucho más alta que el agua, por lo que las nubes de silicato solo son visibles en planetas calientes, como las enanas marrones utilizadas para este estudio y algunos planetas fuera de nuestro sistema solar.

Aunque se forman como estrellas, las enanas marrones no son lo suficientemente masivas como para iniciar la fusión, el proceso que hace que las estrellas brillen. Muchas enanas marrones tienen atmósferas casi indistinguibles de las de los planetas dominados por gas, como Júpiter, por lo que pueden usarse como representación de esos planetas.

Antes de este estudio, los datos de Spitzer ya sugerían la presencia de nubes de silicato en varias atmósferas de enanas marrones (el telescopio espacial James Webb de la NASA podrá confirmar este tipo de nubes en planetas distantes). Este trabajo se realizó durante los primeros seis años de la misión Spitzer (que se lanzó en 2003), cuando el telescopio operaba tres instrumentos refrigerados criogénicamente. Sin embargo, en muchos casos, la evidencia de nubes de silicato en las enanas marrones observadas por Spitzer era demasiado débil para sostenerse por sí misma.

En esta última investigación, los astrónomos reunieron más de 100 de esas detecciones marginales y las agruparon por la temperatura de la enana marrón. Todos ellos cayeron dentro del rango de temperatura pronosticado donde deberían formarse las nubes de silicato: entre alrededor de 1.000 y 1.700 ºC. Si bien las detecciones individuales son marginales, juntas revelan un rasgo definitivo de las nubes de silicato.

“Tuvimos que profundizar en los datos de Spitzer para encontrar estas enanas marrones donde había algún indicio de nubes de silicato, y realmente no sabíamos qué encontraríamos”, dijo Genaro Suárez, investigador postdoctoral en Western University y autor principal del nuevo estudio. “Nos sorprendió mucho lo sólida que fue la conclusión una vez que tuvimos los datos correctos para analizar”.

En atmósferas más calientes que el extremo superior del rango identificado en el estudio, los silicatos permanecen en forma de vapor. Debajo del extremo inferior, las nubes se convertirán en lluvia o se hundirán en la atmósfera, donde la temperatura es más alta.

De hecho, los investigadores creen que existen nubes de silicato en las profundidades de la atmósfera de Júpiter, donde la temperatura es mucho más alta que en la parte superior, debido a la presión atmosférica. Las nubes de silicato no pueden elevarse más, porque a temperaturas más bajas los silicatos se solidificarán y no permanecerán en forma de nube. Si la parte superior de la atmósfera fuera miles de grados más caliente, las nubes de amoníaco e hidrosulfuro de amonio del planeta se vaporizarían, y las nubes de silicato podrían ascender potencialmente a la parte superior.

Los científicos están encontrando una colección cada vez más variada de entornos planetarios en nuestra galaxia. Por ejemplo, han encontrado planetas con un lado permanentemente frente a su estrella y el otro permanentemente en la sombra, un planeta donde las nubes de diferentes composiciones pueden ser visibles, según el lado observado. Para comprender esos planetas, los astrónomos primero deberán comprender los mecanismos comunes que los configuran.

Más información sobre la misión

Todo el cuerpo de datos científicos recopilados por Spitzer está disponible para el público a través del archivo de datos de Spitzer, alojado en el Infrared Science Archive en IPAC en Caltech (Pasadena, California). El Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, una división de Caltech, administró las operaciones de la misión Spitzer para la Science Mission Directorate de la agencia (en Washington). Las operaciones científicas se llevaron a cabo en el Spitzer Science Center de IPAC, en Caltech. Las operaciones de la nave espacial se basaron en Lockheed Martin Space en Littleton, Colorado.

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Edición: R. Castro.

La NASA suministrará al próximo satélite de la Agencia Espacial Europea (ESA), el Lunar Pathfinder, una serie de retrorreflectores láser, dispositivos espejados que reflejan la luz a su fuente. Los retrorreflectores validarán las capacidades de navegación que serán fundamentales para las misiones Artemis y la futura exploración lunar.

“La misión Lunar Pathfinder de la ESA ayudará a verificar el rendimiento de las nuevas técnicas de navegación lunar que están desarrollándose en la NASA”, dijo JJ Miller, Director Adjunto de Políticas y Comunicaciones Estratégicas del programa Space Communications and Navigation (SCaN) de la NASA (en Washington). “Este proyecto se basa en la larga colaboración entre la NASA y la ESA dentro del International Committee on Global Navigation Satellite Systems (ICG), un foro de la ONU que se centra en garantizar la interoperabilidad entre los proveedores de servicios GNSS”

Los Global Navigation Satellite Systems (GNSS) son las constelaciones de satélites comúnmente utilizadas para los servicios de posición, navegación y temporización en la Tierra. El GPS es la constelación GNSS operada por la Fuerza Espacial de EE.UU., que muchos estadounidenses conocen y usan a diario.

La nave espacial Lunar Pathfinder albergará un dispositivo que prueba las capacidades de los GNSS para navegar en la órbita lunar. El instrumento, NaviMoon, recibirá señales del GPS, la constelación GNSS de EE.UU., y Galileo, la constelación GNSS europea.

Las misiones a grandes alturas, como Lunar Pathfinder a la Luna, reciben señales del GNSS que se extienden más allá del borde de la Tierra desde los satélites del GNSS en el lado opuesto del planeta. La NASA ha navegado con estas débiles señales hasta la mitad del camino a la Luna y planea hacerlo en la superficie lunar con una próxima entrega de Commercial Lunar Payload Services, otorgada a Firefly Aerospace de Cedar Park (Texas). El módulo de aterrizaje entregará una carga útil experimental, el Lunar GNSS Receiver Experiment (LuGRE), desarrollado en colaboración con la Agencia Espacial Italiana (ASI).

“Lunar Pathfinder y LuGRE están dando pasos importantes para hacer realidad el uso operativo del GNSS en la Luna”, dijo Joel Parker, investigador principal de LuGRE en NASA (Goddard). “Al validar el GNSS de señal débil para futuras misiones lunares, proporcionaremos nuevas capacidades de navegación a bordo en tiempo real, en la Luna y alrededor de ella, utilizando los sistemas y la tecnología existentes”.

Haciendo rebotar los láseres en los retrorreflectores del Lunar Pathfinder, los ingenieros pueden validar el rendimiento del GNSS a distancias extremas. Confirmar el rendimiento de los receptores del GNSS de señal débil frente a las técnicas probadas y verdaderas de alcance láser ayudará a las misiones a adoptar la navegación con el GNSS lunar de manera operativa.

“El alcance del láser satelital es uno de los métodos más precisos que tenemos para medir la distancia entre una nave espacial y la Tierra”, dijo A.J. Oria, experto de SCaN en el GNSS en la sede de la NASA. “Proporciona una excelente referencia para mostrar cuán efectivos son los métodos más nuevos (como el GNSS de señal débil) para determinar la posición de la nave espacial”.

Un retrorreflector láser es un tipo especial de espejo que hace rebotar la luz láser hacia su fuente, a diferencia de un espejo normal que hace rebotar la luz en un ángulo. En el alcance del láser satelital (un láser transmitido desde un telescopio en la Tierra) llega a un retrorreflector en una nave espacial o cuerpo celeste y el retrorreflector devuelve la luz al telescopio.

Al medir el tiempo en el que un pulso láser sale del telescopio y el tiempo en el que llega el pulso de retorno, los ingenieros y científicos pueden calcular distancias precisas entre el objeto y una estación terrestre. El alcance del láser es más preciso que otros métodos similares que utilizan ondas de radio, porque la longitud de onda de la luz del láser es mucho más corta.

“Validar el rendimiento de señales del GNSS débiles: si todo lo que tiene son datos de seguimiento de radio terrestres, básicamente está comparando una técnica de radio con otra técnica de radio. No vas a obtener ningún tipo de precisión”, dijo Stephen Merkowitz, gerente del Space Geodesy Project en NASA Goddard. “Al añadir el rango láser, obtienes una técnica que es increíblemente precisa y ha sido verificada de forma independiente durante los últimos 50 años”.

El Goddard Space Flight Center de la NASA (en Greenbelt, Maryland) proporcionará a la misión Lunar Pathfinder el conjunto de retrorreflectores con el apoyo de la National Geospacial-Intelligence Agency de EE.UU. El conjunto de retrorreflectores está diseñado y fabricado por Kellogg Brown & Root (KBR), una empresa de soluciones de ciencia e ingeniería. La nave espacial Lunar Pathfinder está siendo construida por Surrey Satellite Technology Ltd para la ESA. El instrumento NaviMoon del Lunar Pathfinder fue construido por el fabricante suizo de receptores del GNSS, SpacePNT.

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Edición: R. Castro.