Astronomía

¿Es la Tierra única en su atmósfera bastante clara?

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Entonces, tenemos imágenes de la superficie de dos planetas alienígenas, Venus (capturado por Venera 13) y Marte (capturado por el rover).

Ambas imágenes parecen tener mucho polvo. Para Venus vemos fuertes tormentas; eso tiene sentido. Sin embargo, el aire marciano también parece muy polvoriento. ¿Es la Tierra relativamente única en su atmósfera clara?


Marte


Venus


Titan (¡Gracias LocalFluff!)


Nuestra atmósfera solo es transparente a la luz visible.En la mayoría de las otras longitudes de onda, se absorbe parte o toda la luz.

Imagen de Wikipedia, adaptada de la imagen de la NASA.

Nuestros ojos han evolucionado para aprovechar la transparencia en estas longitudes de onda. Si hubiéramos evolucionado en una atmósfera con una mezcla de gases muy diferente. Uno en el que se absorbiera la luz visible, habríamos desarrollado ojos que ven diferentes longitudes de onda.

Hay una "ventana" notable en alrededor de $ 10 mu m $ en el diagrama de arriba. Y es posible que se pregunte si algún animal ha evolucionado para ver en esta ventana. Sin embargo, nuestros propios cuerpos emiten radiación térmica a alrededor de $ 10 mu m $, los ojos no funcionarían ya que estarían inundados por su propio brillo. Sin embargo, esta ventana la utilizan los dispositivos de imagen térmica.


No, la claridad de la atmósfera terrestre no puede considerarse única. No tenemos que especular sobre exoplanetas.

Se podría argumentar que la respuesta es no, porque tanto la Luna como Mercurio tienen atmósferas (muy, muy) delgadas, y estas son obviamente "claras".

Si considera que ese argumento es engañoso, entonces podemos recurrir a Marte. Sí, Marte tiene tormentas de polvo ocasionales. En condiciones normales, la profundidad óptica de la atmósfera marciana suele estar entre 0,5 y 1 por masa de aire. (Petrova et al. 2012; Lemmon et al. 2014). La mayor parte de esta extinción es causada por el polvo y es casi independiente de la longitud de onda. es decir, entre el 60% y el 37% de la luz viajaría a través de su atmósfera desde el exterior. Esto se compara con las extinciones típicas de aproximadamente 0,2-0,4. magnitudes de extinción visual por masa de aire en la Tierra (0.1 mag en los mejores sitios astronómicos del mundo), correspondiente al 80% al 69% de la luz que atraviesa la atmósfera terrestre desde el exterior (hasta el nivel del mar). La mayor parte de esta extinción se debe al polvo, aunque existe cierta absorción por el agua y otros aerosoles).

Por lo tanto, aunque Marte es más polvoriento que la Tierra en promedio, no es escandalosamente así. Sería estirar el uso de la palabra única para decir que la claridad de la atmósfera de la Tierra es "única".


Atmósfera de la Tierra

La atmósfera de la tierra es la capa de gases, comúnmente conocida como aire, retenido por la gravedad de la Tierra, rodeando al planeta Tierra y formando su atmósfera planetaria. La atmósfera de la Tierra protege la vida en la Tierra creando presión que permite que exista agua líquida en la superficie de la Tierra, absorbiendo la radiación solar ultravioleta, calentando la superficie a través de la retención de calor (efecto invernadero) y reduciendo las temperaturas extremas entre el día y la noche (la temperatura diurna). variación).

Por volumen, el aire seco contiene 78,09% de nitrógeno, 20,95% de oxígeno, 0,93% de argón, 0,04% de dióxido de carbono y pequeñas cantidades de otros gases. [8] El aire también contiene una cantidad variable de vapor de agua, en promedio alrededor del 1% al nivel del mar y el 0,4% en toda la atmósfera. La composición del aire, la temperatura y la presión atmosférica varían con la altitud, y el aire adecuado para la fotosíntesis de las plantas terrestres y la respiración de los animales terrestres se encuentra solo en la troposfera de la Tierra y en atmósferas artificiales.

La atmósfera de la Tierra ha cambiado mucho desde su formación como principalmente una atmósfera de hidrógeno, y ha cambiado drásticamente en varias ocasiones; por ejemplo, el Gran Evento de Oxidación hace 2.400 millones de años, aumentó considerablemente el oxígeno en la atmósfera desde prácticamente ningún oxígeno a niveles más cercanos a los actuales. . Los seres humanos también han contribuido a cambios significativos en la composición atmosférica a través de la contaminación del aire, especialmente desde la industrialización, lo que ha llevado a cambios ambientales rápidos como el agotamiento del ozono y el calentamiento global.

La atmósfera tiene una masa de aproximadamente 5,15 × 10 18 kg, [9] tres cuartas partes de los cuales se encuentran a unos 11 km (6,8 mi 36 000 pies) de la superficie. La atmósfera se vuelve más y más delgada a medida que aumenta la altitud, sin un límite definido entre la atmósfera y el espacio exterior. La línea de Kármán, a 100 km (62 millas), o el 1,57% del radio de la Tierra, se utiliza a menudo como el límite entre la atmósfera y el espacio exterior. Los efectos atmosféricos se vuelven notables durante la reentrada atmosférica de una nave espacial a una altitud de alrededor de 120 km (75 millas). Se pueden distinguir varias capas en la atmósfera, en función de características como la temperatura y la composición.

El estudio de la atmósfera terrestre y sus procesos se denomina ciencia atmosférica (aerología) e incluye múltiples subcampos, como la climatología y la física atmosférica. Los primeros pioneros en el campo incluyen a Léon Teisserenc de Bort y Richard Assmann. [10] El estudio de la atmósfera histórica se llama paleoclimatología.


Cursos destacados

Los intereses intelectuales de EAPS abarcan la tierra, sus envolturas fluidas y sus diversos vecinos en todo el sistema solar.

Buscamos comprender los procesos fundamentales que definen el origen, la evolución y los estados actuales de estos sistemas y utilizar esta comprensión para predecir el futuro. El alcance de nuestra investigación y enseñanza es inmenso, y va desde las profundidades inaccesibles del interior terrestre hasta la órbita de Plutón y más allá. Los objetos y sistemas que estudiamos son tangibles o visibles para el público en general y, como lo ejemplifican el clima y los recursos naturales, a veces son fundamentales para los objetivos sociales.

Los fenómenos que se investigan son a menudo sumamente complejos e involucran una gran variedad de disciplinas científicas: geología, geofísica, geoquímica, geobiología, oceanografía física y química, meteorología, química atmosférica y ciencias planetarias. EAPS opera programas educativos de posgrado e investigación de clase mundial en todas estas disciplinas, lo que la hace única entre los departamentos de ciencias terrestres y planetarias tanto a nivel nacional como internacional. Nuestro programa de pregrado ofrece opciones para estudiar ciencias ambientales, geociencias, física de la atmósfera y los océanos, y ciencia planetaria y astronomía. El departamento se enorgullece del hecho de que los estudiantes de pregrado de EAPS se involucren activamente en nuestros proyectos de investigación.

Además de los cursos de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias que se enumeran a continuación, consulte también Recursos suplementarios de OCW & rsquos asociados con el departamento.


Artículos sobre la Tierra

Cómo los terrestres planos no pueden explicar con precisión el solsticio de diciembre u otros fenómenos celestes con su modelo cetético de la tierra.

Una explicación del solsticio de diciembre, una descripción general de su celebración en las culturas paganas y una posible estrella de Navidad el 21 de diciembre.

En preparación para el estreno del documental Fe en el borde Reuní mis pensamientos sobre la sociología del movimiento de la tierra plana en 20 puntos.

Los habitantes de la tierra plana a menudo afirman que la luz de la luna tiene una propiedad de enfriamiento. Presento los resultados de tres experimentos independientes que prueban esta afirmación.

Un resurgimiento del movimiento de la tierra plana afirma que debemos volver a lo que dice la Biblia, pero ¿qué dice realmente la Palabra de Dios sobre la forma de la tierra?

Los científicos seculares ven evidencia de una catástrofe global en Venus y Marte. Entonces, ¿por qué no pueden admitir la evidencia en la tierra?

Puede que el agua no se nos ocurra cuando pensamos en los buenos regalos que Dios nos ha hecho. Un vaso aparentemente simple del líquido claro debería hacer que le demos gloria al Creador.

Feliz solsticio de verano. El solsticio de verano, o alternativamente el solsticio de junio, ocurrió a las 6:07 a.m.EDT el 21 de junio de 2018.

Algunos terratenientes han recurrido al Libro de Enoc para respaldar su argumento de que la Biblia enseña que la tierra es plana.

El agua, el compuesto más abundante en la tierra, tiene muchas propiedades que la hacen verdaderamente notable, especialmente en lo que respecta a hacer la tierra habitable y la vida posible.

En este artículo, examinaré muchos de los pasajes bíblicos que supuestamente enseñan que la tierra es plana, y mostraré que de hecho no es así.

Aquí deseo ampliar el fenómeno que provocó que el experimento de Rowbotham saliera mal. Rowbotham fue víctima de un espejismo superior.

En este artículo, el Dr. Danny Faulkner prueba una predicción basada en el modelo de tierra plana y muestra que los resultados de la prueba contradicen la predicción.

La tierra podría ser redonda y plana, si tuviera forma de disco. ¿Nos han alimentado a todos con una enorme mentira sobre la verdadera forma de la tierra?

Erik Lutz, AiG – US, explica por qué la Biblia registra tanto una declaración de que la tierra está asentada de manera inamovible sobre pilares y que está suspendida sobre nada.

Al final del día 30 de junio de 2015, habrá un segundo intercalar. Hay una conexión fascinante con la creación en esta historia.

La estructura interna de nuestro planeta puede estar oculta a la vista, pero aún podemos descubrir muchas cosas sobre ella que nos ayudan a comprender la historia de la tierra.

Siempre que un planeta tenga el tamaño adecuado, podría retener una atmósfera con todos los ingredientes necesarios para la vida. Solo un problema. Solo un planeta conocido lo hace.

Se dice que el viaje al centro de la tierra muestra cómo se formó nuestro núcleo.

Danny R. Faulkner, AiG-U.S., Examina la hipótesis de Dodwell, que la tierra sufrió un impacto catastrófico en 2345 a. C. que alteró su inclinación axial y luego se recuperó gradualmente hacia 1850.

Al principio estaban las leyes de la física (¡no!).

La tierra ocupa la posición central en todo el universo debido a su papel dado por Dios, aunque no esté en el centro geométrico.

Las condritas carbonáceas roban el crédito de los cometas por regar la tierra primitiva.

Ante el desafío de explicar de dónde proviene toda el agua del océano, algunos científicos seculares ahora están reconsiderando sus antiguas creencias.

Comenzando con los hechos de la Palabra de Dios y el mundo, creamos modelos para conocer a Dios y ver Su verdad.

Lejos de ser único en su clase, ¿podría la tierra ser uno de muchos billones?

Un astronauta da testimonio de la espectacular belleza de nuestro planeta e, indirectamente, de la habitabilidad única que ofrece nuestro planeta.

Nuestro hogar terrenal ocupa un lugar central en este número de Respuestas, proporcionando a los cristianos el contexto necesario para interpretar correctamente el calentamiento global.

Son una pequeña minoría de piratas pseudocientíficos no capacitados que, en parte basados ​​en una interpretación demasiado literal de las Escrituras, compran un mito centenario y refutado en lugar de aceptar la ciencia moderna bien establecida.

La Tierra es un planeta especial, ¡y parece que cuanto más aprendemos, más lo sabemos!

J. P. Holding responde a la disputa de P. H. Seely sobre si la Biblia enseña una tierra plana.

P. H. Seely responde a las críticas de J. P. Holding a sus escritos sobre una tierra plana.

El crítico Paul H. Seely afirma que la Biblia enseña que la tierra es un disco plano que consta de un solo continente que flota en un mar circular.

Los evolucionistas a menudo acusan falsamente a los creacionistas de creer en una Tierra plana. Pero ni la historia ni la erudición moderna apoyan la afirmación.

El Dr. Thomas G. Barnes llamó la atención sobre el hecho de que la fuerza del campo magnético terrestre estaba disminuyendo. Sobre esta base, concluyó que el campo magnético tenía menos de 10.000 años.

Los fósiles con propiedades magnéticas demuestran las rápidas reversiones del campo magnético de la Tierra en el pasado.

El objetivo de este artículo es dar una breve descripción del campo magnético de la Tierra y los modelos asociados a él.


¿Cuándo y dónde obtuvo la Tierra su oxígeno?

Estromatolitos en Shark Bay, Australia Occidental. Se cree que estos estromatolitos fosilizados son algunas de las formas de vida más antiguas de la Tierra y están compuestos de organismos que probablemente contribuyeron al O2 que los científicos infieren que existían en la Tierra antigua (es decir, cianobacterias). Imagen a través de Ariel Anbar, Universidad Estatal de Arizona.

El oxígeno en forma de molécula de oxígeno (O2), producido por las plantas y vital para los animales, abunda en la atmósfera y los océanos de la Tierra. Pero ese no ha sido siempre el caso. ¿Cuándo y en qué entornos comenzó a acumularse el O2 en la Tierra? Un nuevo estudio que analizó rocas antiguas en Australia Occidental sugiere que comenzó a suceder antes de lo que pensábamos.

El O2 en la Tierra fue relativamente escaso durante gran parte de los 4.600 millones de años de existencia de nuestro planeta. Pero en algún momento, la Tierra experimentó lo que los científicos llaman Gran evento de oxidación o GOE para abreviar, ya que los microbios oceánicos evolucionaron para producir O2 a través de la fotosíntesis. El O2 se acumuló por primera vez en la atmósfera de la Tierra en este momento y ha estado presente desde entonces. Se pensó que esto sucedió en algún momento entre 2.5 y 2.3 mil millones de años.

Sin embargo, a través de numerosos estudios en este campo de investigación, ha surgido evidencia de que había cantidades menores de O2 en áreas pequeñas de los antiguos océanos poco profundos de la Tierra antes del GOE. El nuevo estudio publicado el 25 de febrero de 2019 en la revista revisada por pares Naturaleza Geociencia, ha proporcionado evidencia de una oxigenación significativa del océano antes del GOE, a mayor escala y a mayores profundidades de lo que se reconocía anteriormente.

Estromatolito en Shark Bay, Australia Occidental. Imagen a través de Ariel Anbar, ASU.

Para este estudio, el equipo se centró en un conjunto de rocas marinas de 2.500 millones de años llamadas estromatolitos de Australia Occidental conocidas como el monte. McRae Shale. Los estromatolitos son rocas sedimentarias formadas por el crecimiento de capa sobre capa de cianobacterias, un microbio unicelular que obtiene energía a través de la fotosíntesis, liberando oxígeno como subproducto. Chadlin Ostrander, de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de la Universidad Estatal de Arizona es el autor principal del estudio. Dijo en un comunicado:

Estas rocas fueron perfectas para nuestro estudio porque se demostró previamente que se habían depositado durante un episodio de oxigenación anómala antes del Gran Evento de Oxidación.

Para esta investigación, el equipo disolvió muestras y separó elementos de interés en el laboratorio, luego midió las composiciones isotópicas en un espectrómetro de masas. Su análisis determinó que las rocas solo podían tener sus firmas químicas de la roca, lo que significaba que el O2 tenía que haber estado presente hasta el fondo del mar hace 2.500 millones de años. Lea más sobre cómo los científicos hicieron el estudio aquí.

El monte de 2.500 millones de años. Se analizó McRae Shale de Australia Occidental en busca de composiciones de isótopos de talio y molibdeno, revelando un patrón que indica que los minerales de óxido de manganeso estaban siendo enterrados en grandes regiones del antiguo fondo marino. Para que ocurriera este entierro, el O2 tenía que haber estado presente hasta el fondo del mar hace 2.500 millones de años. Imagen a través de Chad Ostrander / Universidad Estatal de Arizona.

Los investigadores sugieren que la acumulación de O2 probablemente no estaba restringida a pequeñas porciones de la superficie oceánica del planeta antes del GOE. Lo más probable, dicen, es que la acumulación de O2 se extendió por grandes regiones del océano y hasta las profundidades del océano & # 8211 en algunas áreas, incluso hasta el fondo del mar.

Nuestro descubrimiento nos obliga a repensar la oxigenación inicial de la Tierra. Muchas líneas de evidencia sugieren que el O2 comenzó a acumularse en la atmósfera de la Tierra hace unos 2.500 millones de años durante el GOE. Sin embargo, ahora es evidente que la oxigenación inicial de la Tierra es una historia enraizada en el océano. El O2 probablemente se acumuló en los océanos de la Tierra, a niveles significativos, según nuestros datos, mucho antes de hacerlo en la atmósfera.

El investigador Chad Ostrander con un estromatolito fosilizado de 2.700 millones de años en Australia Occidental. Imagen a través de Chad Ostrander / Universidad Estatal de Arizona.

En pocas palabras: un nuevo estudio que analizó rocas antiguas en Australia Occidental sugiere que el O2 en la Tierra y la atmósfera # 8217 comenzó a acumularse antes de lo que se pensaba.


¿Es la Tierra única en su atmósfera bastante clara? - Astronomía

Los océanos de la Tierra son únicos en nuestro Sistema Solar. Ningún otro planeta de nuestro Sistema Solar tiene agua líquida (aunque los hallazgos recientes en Marte indican que Marte pudo haber tenido algo de agua líquida en el pasado reciente). La vida en la Tierra se originó en los mares y los océanos continúan albergando una red de vida increíblemente diversa.

Los océanos de la Tierra cumplen muchas funciones, especialmente afectando el clima y la temperatura. Moderan la temperatura de la Tierra absorbiendo la radiación solar entrante (almacenada como energía térmica). Las corrientes oceánicas en constante movimiento distribuyen esta energía térmica por todo el mundo. Esto calienta la tierra y el aire durante el invierno y lo enfría durante el verano.

¿POR QUÉ LOS OCÉANOS SON SALADOS?
A medida que el agua fluye en los ríos, recoge pequeñas cantidades de sales minerales de las rocas y el suelo de los lechos de los ríos. Esta agua ligeramente salada fluye hacia los océanos y mares. El agua de los océanos solo se va al evaporarse (y al congelarse el hielo polar), pero la sal permanece disuelta en el océano, no se evapora. Entonces, el agua restante se vuelve más y más salada a medida que pasa el tiempo.

SALINIDAD

Sales marinas Partes por mil
cloruro 19,3 o / oo
sodio 10,7 o / oo
sulfato 2,7 o / oo
magnesio 1,3 o / oo
calcio 0,4 o / oo
potasio 0,4 o / oo
bicarbonato 0,15 o / oo
bromuro 0,07 o / oo
otro 0,06 o / oo
Salinidad total 35,08 o / oo
La salinidad (contenido de sal) del agua del océano varía. Los océanos y los mares contienen aproximadamente 5 x 10 16 toneladas de sales. Un pie cúbico de agua de mar promedio contiene 2.2 libras de sal.

Los océanos contienen aproximadamente un 3,5% de sal (en peso). La salinidad generalmente se informa en términos de partes por mil (abreviado o / oo), el número de libras de sal por 1,000 libras de agua, la salinidad promedio del océano es 35 o / oo.

El agua más salada se encuentra en el Mar Rojo y en el Golfo Pérsico, que tienen una salinidad de aproximadamente 40 o / oo (debido a tasas de evaporación muy altas y poca afluencia de agua dulce). Los mares menos salados se encuentran en las regiones polares, donde tanto el derretimiento del hielo polar como mucha lluvia diluyen la salinidad.

LOS OCÉANOS
Los océanos de la Tierra están todos conectados entre sí. Hay cinco océanos: el Pacífico, el Atlántico, el Índico, el Sur y el Ártico. También hay muchos mares (ramas más pequeñas de un océano) los mares a menudo están parcialmente rodeados por tierra. Los mares más grandes son el Mar de China Meridional, el Mar Caribe y el Mar Mediterráneo.

Oceano Área (millas cuadradas) Profundidad promedio (pies) Profundidad más profunda (pies)
océano Pacífico 64,186,000 15,215 Fosa de las Marianas, 36.200 pies de profundidad
océano Atlántico 33,420,000 12,881 Fosa de Puerto Rico, 28,231 pies de profundidad
océano Indio 28,350,000 13,002 Fosa de Java, 25,344 pies de profundidad
Oceano del Sur 7,848,300 13,100 - 16,400 el extremo sur de la fosa de South Sandwich, 23,736 pies (7,235 m) de profundidad
océano Ártico 5,106,000 3,953 Cuenca de Eurasia, 17,881 pies de profundidad

¿QUÉ CAUSA LAS ONDAS DEL OCÉANO?
Los vientos provocan olas en la superficie del océano (y en los lagos). El viento transfiere parte de su energía al agua a través de la fricción entre las moléculas de aire y las moléculas de agua. Los vientos más fuertes (como las marejadas ciclónicas) provocan olas más grandes. Puedes hacer tus propias olas en miniatura soplando sobre la superficie de una olla con agua.

Las olas de agua no se mueven horizontalmente, solo se mueven hacia arriba y hacia abajo (una ola no representa un flujo de agua). Puede ver una demostración de esto al ver una boya flotante que se mueve hacia arriba y hacia abajo con una ola; sin embargo, no se mueve horizontalmente con la ola.

Los tsunamis (a veces llamados maremotos) son diferentes de las olas superficiales; generalmente son causados ​​por terremotos submarinos, erupciones volcánicas o deslizamientos de tierra.

¿QUÉ CAUSA LAS MAREAS?
Las mareas son subidas y bajadas periódicas de grandes masas de agua. Las mareas son causadas por la interacción gravitacional entre la Tierra y la Luna. La atracción gravitacional de la luna hace que los océanos se abulten en la dirección de la luna. Otro bulto ocurre en el lado opuesto, ya que la Tierra también está siendo atraída hacia la luna (y lejos del agua en el lado lejano). Dado que la tierra está girando mientras esto sucede, ocurren dos mareas cada día. Isaac Newton fue la primera persona en explicar científicamente las mareas.

¿POR QUÉ EL OCÉANO ES AZUL?
La luz solar está formada por todos los colores del arco iris: rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta. Parte de la luz solar se refleja en la superficie del agua, reflejando el color del cielo. Parte de la luz solar penetra en el agua y es dispersada por ondas y partículas en el agua (esto matiza la apariencia del océano con el color de las partículas). En aguas profundas, gran parte de la luz solar es dispersada por el oxígeno en el agua, y esto dispersa más luz azul.

El agua absorbe más luz roja de la luz solar, el agua también mejora la dispersión de la luz azul. Sir Chandrasekhar Venkata Raman (un físico indio) ganó el premio Nobel en 1930 por su trabajo sobre la luz.


Algunos mares de colores extraños:
El Mar Rojo a menudo se ve rojo debido a las algas rojas que viven en este mar.
El Mar Negro parece casi negro porque tiene una alta concentración de sulfuro de hidrógeno (que parece negro).

ENLACES WEB SOBRE LOS OCÉANOS, LA VIDA OCÉNICA Y EL AGUA EN LA TIERRA
Todo sobre océanos y mares: con amplia información sobre los océanos de la Tierra

Impresiones de animales del océano de Enchanted Learning.
¿Qué causa las mareas? de Enchanted Learning
Proyecto oceánico de la NASA del Goddard Flight Center
Imágenes del océano de la NASA
¿Por qué el océano es salado? Por Herbert Swenson, una publicación del Servicio Geológico de EE. UU.
¿Por qué el océano es salado? del Distrito Escolar Unificado de Palo Alto: Guía de ciencia en línea para maestros.
El ciclo hidrológico de la ingeniería agrícola y biológica en Purdue Univ.


Un gigante gaseoso extremadamente caliente

KELT-9 es una estrella ubicada a 650 años luz de la Tierra en la constelación de Cygnus. Su exoplaneta KELT-9 b ejemplifica el más extremo de estos llamados Júpiter calientes porque orbita muy de cerca alrededor de su estrella que es casi el doble de caliente que el Sol. Por lo tanto, su atmósfera alcanza temperaturas de alrededor de 4 & rsquo000 & degC. Con tal calor, todos los elementos se vaporizan casi por completo y las moléculas se descomponen en sus átomos constituyentes, al igual que ocurre en las capas externas de las estrellas. Esto significa que la atmósfera no contiene nubes ni aerosoles y el cielo está despejado, en su mayoría transparente a la luz de su estrella.

Los átomos que componen el gas de la atmósfera absorben luz en colores muy específicos en el espectro, y cada átomo tiene una "huella digital" única de colores que absorbe. Estas huellas digitales se pueden medir con un espectrógrafo sensible montado en un gran telescopio, lo que permite a los astrónomos discernir la composición química de las atmósferas de los planetas que se encuentran a muchos años luz de distancia.


Noticias de astronomía

Las galaxias submilimétricas (SMG) son una clase de las galaxias más luminosas, distantes y de rápida formación de estrellas conocidas y pueden brillar más que un billón de soles (unas cien veces más luminosas en total que la Vía Láctea). .

Los científicos explican el comportamiento de la emisión óptica de blazares

Investigadores de la Universidad de San Petersburgo han analizado datos de telescopios ópticos que abarcan más de ocho años y han logrado explicar el mecanismo de rotación del plano de polarización en blazares.

'Mano' cósmica golpeando una pared

Los movimientos de una estructura cósmica notable se han medido por primera vez, utilizando el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA. La onda expansiva y los escombros de una estrella que explotó se alejan del lugar de la explosión y chocan.

El amanecer cósmico ocurrió 250 a 350 millones de años después del Big Bang

El amanecer cósmico, cuando las estrellas se formaron por primera vez, ocurrió entre 250 millones y 350 millones de años después del comienzo del universo, según un nuevo estudio dirigido por investigadores del University College London (UCL) y la Universidad.

Los astrofísicos se preparan para la era de la astronomía de mensajeros múltiples, construyen un catálogo de galaxias para estudiar los agujeros negros

Dirigido por la investigadora postdoctoral Maria Charisi, un equipo de investigadores internacionales conocido como la colaboración NANOGrav ha creado un catálogo de 45.000 galaxias para detectar ondas gravitacionales creadas por pares de negro.

El Telescopio Webb de la NASA utilizará quásares para descubrir los secretos del universo temprano

Los quásares son agujeros negros supermasivos muy brillantes, distantes y activos que tienen de millones a miles de millones de veces la masa del Sol. Normalmente ubicados en los centros de las galaxias, se alimentan de materia que cae y desatan fantásticos.

La vida en estos sistemas estelares podría haber detectado la Tierra.

Los científicos de la Universidad de Cornell y el Museo Estadounidense de Historia Natural han identificado 2.034 sistemas estelares cercanos, dentro de la pequeña distancia cósmica de 326 años luz, que podrían encontrar la Tierra simplemente con mirar nuestra palidez.

Los astrónomos descubren tres nuevas galaxias enanas débiles

Al analizar los datos del Dark Energy Survey (DES), un equipo internacional de astrónomos ha realizado una búsqueda de galaxias enanas débiles cercanas. Como resultado, detectaron tres de esos objetos alrededor de la Galaxia del Escultor. .

Los telescopios espaciales podrían proporcionar imágenes de siguiente nivel de los horizontes de eventos de los agujeros negros

En 2019, el mundo recibió la primera imagen de un agujero negro, que se capturó originalmente en 2017. La hazaña fue ampliamente anunciada como un salto adelante para la astrofísica, apoyando la teoría de la relatividad de Einstein. .

Menos metal, más rayos X: una nueva investigación revela la clave para la alta luminosidad de los agujeros negros

Un artículo reciente publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, dirigido por el Dr. Kostas Kouroumpatzakis, del Instituto de Astrofísica de la Fundación para la Investigación y Tecnología, Hellas (IA-FORTH), y.

Para descubrir cómo crecen las galaxias, estamos haciendo zoom en el cielo nocturno y capturando explosiones cósmicas.

En toda Australia, los astrónomos están utilizando tecnologías de vanguardia para capturar el cielo nocturno, con la esperanza de abordar eventualmente algunas de nuestras preguntas más importantes sobre el universo.

Primera vista clara de un caldero hirviendo donde nacen las estrellas

Los investigadores de la Universidad de Maryland crearon la primera imagen de alta resolución de una burbuja en expansión de plasma caliente y gas ionizado donde nacen las estrellas. Las imágenes anteriores de baja resolución no mostraban claramente la burbuja o la revelación.

Cuidado con la brecha: los científicos usan la masa estelar para vincular exoplanetas con discos formadores de planetas

Utilizando datos de más de 500 estrellas jóvenes observadas con el Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA), los científicos han descubierto un vínculo directo entre las estructuras de discos protoplanetarios, los discos que forman planetas.

La radio nocturna podría ayudar a revelar detalles de exoplanetas

Aún no podemos detectarlos, pero las señales de radio de sistemas solares distantes podrían proporcionar información valiosa sobre las características de sus planetas.

Un estudio arroja más luz sobre las propiedades del cúmulo abierto IC 1434

Los astrónomos han realizado un estudio fotométrico y cinemático detallado de un cúmulo abierto conocido como IC 1434. Los resultados de la investigación proporcionan información esencial sobre las propiedades de este grupo estelar. El estudio .

¿Es la materia oscura real o hemos entendido mal la gravedad?

Desde hace muchos años, los astrónomos y los físicos han estado en conflicto. ¿Es real la misteriosa materia oscura que observamos en las profundidades del Universo, o es lo que vemos como resultado de sutiles desviaciones de las leyes de la gravedad?

Investigadores rastrean el viaje del grano de polvo a través del sistema solar recién nacido

Un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Arizona ha reconstruido con un detalle sin precedentes la historia de un grano de polvo que se formó durante el nacimiento del sistema solar hace más de 4.500 millones de años. Los hallazgos proporcionan.

Los astrónomos inspeccionan la formación del púlsar de milisegundos PSR J1946 + 3417

Un equipo de astrónomos chinos ha realizado un estudio destinado a inspeccionar escenarios de formación para el púlsar de milisegundos PSR J1946 + 3417. Descubrieron que el púlsar probablemente se formó como resultado de una transición de fase. La .

La NASA informa problemas con el telescopio espacial Hubble

El telescopio espacial Hubble, que ha estado mirando el universo durante más de 30 años, ha estado inactivo durante los últimos días, dijo la NASA el viernes.

Una nueva investigación agrega una arruga a nuestra comprensión de los orígenes de la materia en la Vía Láctea

Los nuevos hallazgos publicados esta semana en Physical Review Letters sugieren que los rayos cósmicos de carbono, oxígeno e hidrógeno viajan a través de la galaxia hacia la Tierra de manera similar, pero, sorprendentemente, que el hierro llega a la Tierra de manera diferente. .


Gases en la atmósfera superior

Si bien la atmósfera cercana a la superficie tiene una composición química bastante homogénea, la abundancia de gases cambia a mayores altitudes. El nivel inferior se llama homoesfera. Por encima de ella está la heterosfera o exosfera. Esta región consta de capas o capas de gases. El nivel más bajo consiste principalmente en nitrógeno molecular (N2). Sobre él, hay una capa de oxígeno atómico (O). A una altitud aún mayor, los átomos de helio (He) son el elemento más abundante. Más allá de este punto, el helio se filtra hacia el espacio. La capa más externa está formada por átomos de hidrógeno (H). Las partículas rodean la Tierra aún más lejos (ionosfera), pero las capas externas son partículas cargadas, no gases. El grosor y la composición de las capas de la exosfera varían en función de la radiación solar (día y noche y actividad solar).


ALMA analiza la atmósfera de la estrella supergigante Betelgeuse

Los astrónomos han utilizado el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) para observar la cercana estrella supergigante Betelgeuse. Más allá de ofrecer una imagen espectacularmente detallada, ALMA ha proporcionado información única sobre la atmósfera extendida de Betelgeuse.

Esta imagen de ALMA muestra la estrella supergigante de tipo espectral M2 Betelgeuse. Crédito de la imagen: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / E. O’Gorman / P. Kervella.

Betelgeuse, la segunda estrella más brillante de la constelación de Orión, es una supergigante roja ubicada aproximadamente a 650 años luz de la Tierra.

Con un radio alrededor de 1.400 veces mayor que el del Sol en el continuo milimétrico, Betelgeuse es una de las estrellas más grandes conocidas. También es una de las estrellas más luminosas que se conocen, emitiendo más luz que 100.000 soles.

Propiedades tan extremas predicen la desaparición de un rey estelar de corta duración.

Con una edad de solo 8 millones de años, Betelgeuse ya se está acercando al final de su vida y pronto está condenada a explotar como una supernova. Cuando lo haga, la supernova debería verse fácilmente desde la Tierra, incluso a plena luz del día.

La relativa proximidad de Betelgeuse permite a los científicos estudiar su atmósfera con gran detalle.

En 2009, dos equipos de astrónomos descubrieron una enorme columna de gas casi tan grande como nuestro Sistema Solar.

Los investigadores también encontraron una burbuja gigantesca que se evapora en la superficie de Betelgeuse.

Estas características ayudan a explicar cómo la estrella arroja gas y polvo a velocidades tremendas.

En el continuo milimétrico, Betelgeuse es alrededor de 1.400 veces más grande que nuestro Sol. La anotación superpuesta muestra qué tan grande es la estrella en comparación con el Sistema Solar. Betelgeuse engulliría los cuatro planetas terrestres & # 8212 Mercurio, Venus, Tierra y Marte & # 8212 e incluso el gigante gaseoso Júpiter, solo Saturno estaría más allá de su superficie. Crédito de la imagen: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / E. O’Gorman / P. Kervella.

Ahora, el astrónomo del Instituto de Estudios Avanzados de Dublín, el Dr. Eamon O'Gorman, y sus coautores han utilizado ALMA para observar el gas caliente de la cromosfera inferior de Betelgeuse en longitudes de onda submilimétricas, donde el aumento de temperatura localizado explica por qué no es simétrico.

“The chromosphere of Betelgeuse has a lower opacity than our Sun and so our ALMA observations are most likely probing very close to the temperature minimum,” the researchers said.

The ALMA observations show that Betelgeuse’s atmosphere has a mean temperature of 2,760 degrees Kelvin at 1.3 stellar radii, which is below both the photospheric effective temperature (3,690 degrees Kelvin) and the temperatures at 2 stellar radii.

“This is unambiguous proof for the existence of an inversion of the mean temperature in the atmosphere of a red supergiant,” Dr. O’Gorman and colleagues said.

“The emission in the star’s atmosphere is clearly not spherically symmetric with two notable deviations from a uniform disk detected in both the images and visibilities.”

“The most prominent asymmetry is located in the north-east quadrant of the disk and is spatially resolved showing it to be highly elongated with an axis-ratio of 2.4 and occupying 5% of the disk. Its temperature is approximately 1,000 degrees Kelvin above the measured mean temperature at 1.3 stellar radii.”

“The other main asymmetry is located on the disk limb almost due east of the disk center and occupies 3% of the disk projected area.”

“Both emission asymmetries are clear evidence for localized heating taking place in the atmosphere of Betelgeuse,” the astronomers said.

They added: “given that Betelgeuse has a longitudinal magnetic field strength of 1G, which is similar to the solar value, and it is predicted to harbor local regions of strong magnetic fields, it is possible that the sub-mm asymmetries are related to magnetic activity.”

“Near-infrared interferometric observations suggest there are large convection cells on the surface of Betelgeuse. These cells could sustain a local magnetic field.”

“Indeed, a bright spot linked to a large convection cell has been reported in the northeast quadrant of Betelgeuse’s photosphere less than one month prior to our ALMA observations, which is tantalizing evidence for a link between photospheric convection and heating in the atmosphere of a red supergiant,” the authors concluded.

The research is published in the journal Astronomía y astrofísica (arXiv.org preprint).

E. O’Gorman et al. 2017. The inhomogeneous submillimeter atmosphere of Betelgeuse. A&A 602, L10 doi: 10.1051/0004-6361/201731171


When the Earth Hulks out: Our planet sparkles in gamma-rays

For many years I worked on the Education and Public Outreach program for several high-energy satellites like Swift, Fermi, XMM-Newton, and others. These are space-based observatories that observe the Universe in X-rays and gamma rays very high-energy forms of light. It takes extremadamente energetic objects to make such light, so I wrote a lot about exploding stars, neutron stars, black holes, gamma-ray bursts, and other terrifying events.

Making gamma rays on Earth is hard it takes a lot of energy. One way is to detonate a nuclear weapon, but that tends to have other issues involved with it. But even the most powerful non-nuclear bomb doesn’t come close to being able to make gamma rays.

And yet, the Earth itself generates lots of them, all the time!

A Terrestrial Gamma-ray Flash from Earth (right) seen by the Atmosphere-Space Interactions Monitor in space was traced to a lightning storm over Borneo. Credit: University of Valencia

That image is from the Atmosphere-Space Interactions Monitor (ASIM), a detector that’s located on the outside of the International Space Station. Instead of pointing out toward space, it points down at our planet, mapping the location of mysterious Terrestrial Gamma-ray Flashes (or TGFs). These rapid bursts of gamma rays coming from Earth were first detected in the 1990s (by the Compton Gamma-ray Observatory, which was an astronomical satellite but could see gamma rays coming from anywhere in its sky, which includes Earth). In the ASIM image you can clearly see a large flash on the right — whatever that is, it’s a decent source of gamma rays. So what is it?

The answer to that is both surprising and mundane: Lightning.

When these events were first discovered, it didn’t take long to figure out that the most likely events causing them were lighting storms. Huge energies are moved around very rapidly in a lightning bolt, so it seemed obvious enough. Pero cómo were gamma rays generated, exactly?

Yeah, about that: We still don’t know. No exactamente. The general idea is that inside a storm cloud you get huge electric potentials built up due to winds. As I have written before on this topic:

The details are complex, but ice crystals are swept along in rising and falling columns of air inside a cloud. As they rub against each other, a static charge is built up. Small, positively charged ice crystals flow upward, but heavier, more lumpy collections of ice, called graupel, get a negative charge, and fall. This separation of charges can create a vast voltage difference, and nature doesn’t care to maintain something like that for long. To balance it, a tremendous and sudden flow of electricity is triggered: lightning.

The powerful electric field can accelerate electrons to incredible speeds even over short distances… and by incredible, I mean pretty close to the speed of light! At this point, though, the details get fuzzy. One idea is that as an electron screams away from the cloud it encounters molecules in our atmosphere, like diatomic nitrogen (two nitrogen atoms bound together this molecule makes up over ¾ of our air). If it flies close enough to the atomic nucleus in one of the nitrogen atoms, the positive charge of the protons there attracts the electron, bending its path.

A fundamental rule of physics is that if you accelerate a charged particle — either change its speed or its direction — it will emit light. The more it changes, the higher energy light it emits. An electron moving at nearly 300,000 kilometers per segundo has a lot of energy to give up, and if it gets close enough to the nitrogen nucleus it gets bent so much it can emit a gamma ray. This type of emission is called Brehmsstrahlung (literally, “braking radiation” in German*). It’s a common way to make light electrons bending around magnetic fields in space emit this kind of light all the time.

So this might be the way gamma rays are made in lightning storms, but it’s not clear. But the connection to them is clear timing of TGFs has pinned them to lightning flashes.

And all this is why ASIM was built and launched up to ISS in the first place. Scientists love a mystery, and TGFs are a good one. The Modular X and Gamma Ray Instrument (abbreviated to MXGS for some reason) on ASIF is designed to observe them and pinpoint their location.

Now mind you, this is pretty hard to do. You can’t focus gamma rays with mirrors or lenses gamma ray photons pass right through such things. So MXGS does something extraordinarily clever: In front of the detector is a mask opaque to gamma rays, but also has lots of holes poked in it in a semi-random distribution. When a TGF occurs, the gamma rays pass through the holes and illuminate the detector in a specific pattern depending on the direction to the flash. A complicated algorithm can then work that pattern backwards to determine the direction to the flash. Este tipo de coded aperture mask was pioneered on the Burst Alert Telescope on Swift and works really well, generating a pretty measurement of the direction to a flash without having to focus the light.

The Swift gamma-ray satellite’s Burst Alert Telescope uses a mask made of thousands of tiles opaque to gamma-rays in a semi-random pattern. The pattern of shadows and light made on a detector is unique to the direction from which the gamma-ray flash comes, allowing the direction to be obtained. Crédito: NASA

The ASIM image above is just such a detection. You can see the edge of the round Earth in the image, a few weak detections here and there, and a bright flash that was pinpointed to be right over a thunderstorm in Borneo! By coordinating these observations with ground-based measurements of the storm, scientists can learn a lot more about how these ferociously high-energy bursts of light are generated.

One question I’ve had for a while: Are TGFs associated with upward-directed discharges like red sprites and blue jets? These bizarre and gorgeous phenomena were anecdotal for years (usually seen by pilots in darkened cabins at night) because they’re faint, happen rapidly, and start at the cima of a cloud and move upward getting photos of them is incredibly difficult (it helps if a storm is on the horizon, so you can see lots of sky above it, but the distance makes the phenomena even fainter). The advent of digital cameras made that easier, and now images of them abound. They’re extensively studied by scientists, but a lot of questions remain on how they form, and what effect (if any) they have on the atmosphere.

Incidentally, if you generate a high enough energy gamma ray, it can convert itself from energy into matter, making an electron-positron pair… in other words, matter and antimatter! I don’t think collecting them will be sufficient to power a starship, but it’s incredible to think processes like this go on around us all the time, and until recently we had no idea.

That’s yet another cool thing about science it lets you see an invisible Universe that you’re soaking in without even knowing it.

Except, now you hacer know. And there’s still lots more to discover.


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