Astronomía

¿Se garantiza que todos los planetas gaseosos producirán su propio campo magnético?

¿Se garantiza que todos los planetas gaseosos producirán su propio campo magnético?


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Todos los gigantes gaseosos de los sistemas solares tienen dos cosas en común: abundante gas hidrógeno y un campo magnético.

Me pregunto: ¿podría haber un planeta gaseoso que de alguna manera no pueda producir ningún campo magnético por sí solo?

Aprendí allí muchos tipos de mundos extraños y desconocidos al leer exoplanetas y lunas terrestres, así que pensé que tal vez hay un planeta gaseoso único que no produce ningún campo magnético, o tal vez el campo magnético desapareció después de un tiempo.

Por cierto, soy consciente de que el hidrógeno se vuelve metálico bajo una condición específica.


No es técnicamente imposible, pero parece increíblemente improbable que un planeta gaseoso carezca de un campo magnético. Esto se debe a que el hidrógeno (con mucho el elemento más abundante) adquiere propiedades metálicas cuando se somete a una presión extrema. Y un metal / conductor que gira genera campos magnéticos a través del efecto dínamo. Es por eso que la tierra tiene un campo magnético, excepto que en lugar de hidrógeno metálico girando en nuestro núcleo, es nuestro núcleo externo de hierro líquido el que hace el truco.

Cualquier acumulación de gas lo suficientemente grande como para formar un planeta sin duda crearía la presión necesaria para transformar el hidrógeno en su forma metálica. Para que un planeta gaseoso tenga un campo magnético, realmente solo necesita cumplir 2 condiciones:

  1. El planeta necesita abundante hidrógeno libre (lo que es muy probable dado que casi toda la materia es hidrógeno).
  2. El planeta necesita estar girando (también es muy probable porque un planeta retiene el momento angular neto de todas las cosas que cayeron sobre él mientras se estaba formando ... la única forma en que un planeta evita girar es bloqueando las mareas, como la luna siempre mirando hacia uno). lado hacia la tierra ... e incluso entonces sigue girando lentamente ... solo gira una vez cada vez que completa una órbita).

En última instancia, dado el tamaño vasto y posiblemente infinito del universo, y la gran abundancia de planetas, apostaría a que hay un planeta en algún lugar que está hecho de gases distintos al hidrógeno, o que no está girando, y por lo tanto hay sería un gigante gaseoso sin magnetosfera. Pero me sorprendería mucho si encontramos uno en mi vida, ¡o incluso en los próximos 1000 años!


Cómo un planeta se convierte en un imán

El campo magnético de la Tierra protege por sí solo la vida en este planeta de un caso mortal de quemaduras por viento solar. Pero, ¿cómo se convierte un planeta en un imán?

La extraña brizna de viento solar que a veces atraviesa el campo magnético de la Tierra tiene la decencia de ofrecer un buen espectáculo. (Fuente: iStockphoto)

Historias relacionadas

La atmósfera gaseosa de nuestro planeta hace un buen trabajo promoviendo la vida y protegiéndonos de los asteroides más pequeños. Pero sin el campo magnético de la Tierra, el viento solar, un vendaval constante de partículas de alta energía disparadas desde el Sol a más de 400 kilómetros por segundo, haría la vida como un infierno.

Si esas partículas de alta velocidad (en su mayoría protones y electrones) llegaran a nuestra atmósfera, harían un breve trabajo para eliminarlas, dejándonos vulnerables a la radiación solar total. La muerte sería bastante rápida y crujiente.

Pero afortunadamente, además de estar cubierta de gas, la Tierra tiene su propio campo magnético que se extiende más allá de nuestra atmósfera.

Los campos magnéticos no pasan desapercibidos por las partículas cargadas, y el viento solar se desvía alrededor de la Tierra y se dirige hacia la sombra cósmica. (La extraña brizna de viento solar que a veces pasa tiene la decencia de montar un buen espectáculo & # 8212 las auroras son causadas por esas partículas de alta velocidad que se estrellan contra los gases de gran altitud alrededor de los polos).

El campo magnético de la Tierra (el campo geomagnético para los expertos) ha estado protegiendo nuestra atmósfera durante más de 3 mil millones de años. Muchas búsquedas no han encontrado evidencia de que un imán de barra gigante ensarte el planeta, o del tipo de enormes bobinas de alambre lleno de corriente que generarían un campo como el de la Tierra. Entonces, ¿qué es exactamente lo que convierte a nuestro planeta giratorio semisólido en un imán?

Cuando las cargas entran en un surco, ocurren imanes

Todos los campos magnéticos se generan moviendo partículas cargadas. Cada vez que una partícula cargada se mueve, genera su propio campo magnético, y si un montón de ellas se pueden organizar para que sus campos individuales no se cancelen entre sí, tienes un imán.

Puede convertir cualquier trozo de cable en un imán con solo presionar un interruptor. La corriente en un cable es causada por electrones que se mueven de manera ordenada, cada uno con su propio campo magnético diminuto. (Más sobre cómo funciona la electricidad). Si puede alinear los electrones en movimiento para que sus campos se sumen (enrollando el cable en un bucle), tiene un electroimán.

Los imanes permanentes & # 8212 como los imanes de barra y los imanes de nevera & # 8212 solo pueden estar hechos de materiales que tienen electrones desapareados zumbando alrededor de sus átomos. Cada uno de esos electrones no apareados proporciona un mini campo magnético (en realidad, todos los electrones tienen su propio campo magnético gracias a su espín, pero cuando están emparejados, sus campos se cancelan entre sí). Pero solo los materiales como el hierro, el cobalto y el níquel tienen átomos que pueden organizarse de modo que los campos magnéticos de sus electrones no apareados se sumen como un trillón de pequeñas brújulas para dar un campo magnético general. No puede colocar pinturas con los dedos en refrigeradores con nada menos.

El origen de nuestro campo geomagnético es un poco más complicado. La acción de hacer imanes continúa en el núcleo exterior líquido del planeta, una capa de unos 2500 kilómetros de espesor, hecha principalmente de hierro fundido con un poco de níquel y algún que otro elemento más ligero.

Debido a que el núcleo de la Tierra es un lugar complicado de visitar, nadie está seguro de lo que sucede allí. Pero los geocientíficos piensan que dos efectos que trabajan juntos podrían ser responsables de producir nuestro campo magnético.

La carga en movimiento es cortesía de todo ese hierro fundido, que está tan caliente que está ionizado, por lo que hay iones positivos y electrones negativos en movimiento. Pero conseguir que los diminutos campos magnéticos que rodean a todas esas cargas funcionen juntos depende de corrientes gigantes y ciclones masivos de metal fundido. De hecho, los mismos efectos que impulsan nuestro clima & # 8212 corrientes de convección y el efecto Coriolis & # 8212 también convierten todo ese hierro fundido en un imán líquido gigante que se perpetúa a sí mismo.

El material fundido en movimiento hace que un campo magnético

La convección se trata de cosas menos densas & # 8212 como aire caliente & # 8212 en ascenso. En el núcleo externo líquido, el hierro más denso se congela sobre el núcleo interno sólido, dejando atrás material menos denso y emitiendo calor latente. La combinación del calor y la flotabilidad significa que el material menos denso se eleva a través de la capa y se produce una corriente de convección.

Esas corrientes de convección que ascienden desde toda la superficie del núcleo interno son suficientes para generar algunos campos magnéticos de mayor escala. Pero si eso fuera todo lo que estaba sucediendo, los diferentes campos magnéticos generados por las diferentes corrientes se cancelarían entre sí.

Afortunadamente, el giro en nuestro planeta es lo suficientemente rápido como para que se active el efecto Coriolis. El efecto Coriolis es lo que hace que los ciclones giren en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio sur y en el sentido contrario a las agujas del reloj en el norte. Pero abajo, en el basamento planetario, el efecto Coriolis hace que las corrientes de convección se tuerzan en espirales, que se alinean aproximadamente de norte a sur. Esa alineación retorcida de las corrientes de convección hace que sus campos magnéticos individuales se alineen en lugar de cancelarse, por lo que forman un campo magnético global en todo el planeta con un polo norte y sur decente. ¡Hurra por el terrible clima interno!

El sistema se llama geodinamo y, al estar basado en efectos interdependientes tan intrincados, no es de extrañar que los polos magnéticos tengan una tendencia a vagar y ocasionalmente voltearse.

No podemos ver el interior del planeta, por lo que no podemos confirmar directamente cómo funciona la geodinamo. Pero algunas simulaciones por computadora de gran impacto han confirmado que la convección y el efecto Coriolis podrían hacer que el núcleo externo líquido actúe como un imán. No solo eso, el campo magnético simulado tiene el mismo tipo de polos errantes que el campo real, e incluso atrae uno de los trucos más famosos del campo planetario: la vieja inversión de los polos magnéticos.

Los polos magnéticos tienen salidas abatibles importantes

Sabemos por rocas antiguas que los polos magnéticos han cambiado de lugar aleatoriamente a lo largo de la historia. (Los minerales ricos en hierro en el magma se alinean con el campo magnético de la Tierra, por lo que cuando el magma se enfría, la orientación de los minerales proporciona un registro permanente del campo magnético de la Tierra en el momento en que se formaron las rocas).

Y sabemos por Internet que es fácil asustar a la gente con la idea de que podríamos quedarnos indefensos contra el viento solar / satélites / brújulas perdidas si perdemos nuestro campo magnético durante una de las reversiones. Mejor aún, los polos se voltean en promedio cada 200.000 años, y no hemos tenido uno durante más de 700.000 años, por lo que todos los ingredientes están ahí para un buen thriller.

La buena noticia es que, si bien no sabemos cuándo ocurrirá una inversión de polos, sabemos que no sucederá de la noche a la mañana, o incluso durante toda la vida. Tardan mil años o más. Si nos guiamos por los modelos de computadora, notaríamos un debilitamiento del campo magnético durante uno o dos milenios y veríamos un montón de cosas jugosas como mini polos apareciendo aquí y allá. Nunca estaríamos sin un campo magnético por completo, e incluso mientras el campo se debilitaba, nuestras brújulas seguirían apuntando hacia el norte. Entonces, finalmente, el campo comenzaría a fortalecerse nuevamente con los polos en ubicaciones invertidas, y la N en su confiable brújula necesitaría un cambio de marca serio.

Gracias al Dr. Adrian Hitchman, líder de la sección de geomagnetismo de Geoscience Australia.


Espectacular simulación en 3D de una erupción solar masiva ... de principio a fin

Esto es bastante sorprendente: los científicos han creado un modelo de computadora que puede simular las condiciones en el Sol que generan una llamarada solar. Esta es la primera vez que un solo modelo ha podido hacer esto, combinando toda la física extremadamente complicada (como, realmente, extremadamente) necesaria involucrada junto con la amplia gama de propiedades físicas en el Sol sobre las cuales se genera una llamarada. Y lo hace todo en tres dimensiones.

Una llamarada solar es una intensa explosión de energía justo por encima de la superficie del Sol. Y cuando digo intensa, lo digo en serio: una gran llamarada puede liberar hasta el 10% de la energía total del Sol, pero se concentra en un solo punto. Esa es un millón de veces el rendimiento de todo el arsenal de armas nucleares en la Tierra.

Más mala astronomía

Una llamarada solar es, en esencia, un evento magnético asociado con las manchas solares. Los he descrito antes:

La versión rápida de esto es que el Sol tiene un campo magnético muy complicado. Dentro del Sol hay enormes paquetes de plasma caliente (gas con sus electrones despojados) que se elevan desde lo más profundo. Estas manchas tienen su propio campo magnético interno y, a medida que ascienden a la superficie, los enormes bucles de líneas de campo magnético (similares a lo que se ve en los diagramas de imanes de barra) perforan la superficie. Estos bucles llevan consigo una gran cantidad de energía, y normalmente llevan esa energía por el bucle y de regreso al Sol.

Pero si un montón de estos bucles se enredan, pueden interactuar y conectarse entre sí, liberando su energía de una vez. La explosión resultante empequeñece todo el arsenal nuclear de nuestro planeta y es lo que llamamos una llamarada solar. A veces, esto puede desencadenar una liberación de energía aún mayor en la atmósfera exterior del Sol (la corona). Esa es una eyección de masa coronal. La burbuja en expansión de partículas subatómicas y energía se desplaza hacia el sistema solar, y si golpea la Tierra, puede conectarse con nuestro propio campo magnético, creando todo tipo de estragos.

Si bien los astrónomos estudian estos eventos porque la física es fascinante, esa última parte les produce un impacto muy real. Una llamarada poderosa puede atacar satélites alrededor de la Tierra, ser un peligro para los astronautas en órbita e incluso causar cortes de energía generalizados en la Tierra. Le sugiero que lea mi artículo sobre el evento de 2012 ridículamente poderoso que afortunadamente nos extrañó para ver lo desgarradoras que son estas cosas.

El problema es que la física de estos eventos es notoria y diabólicamente compleja. La mayoría de los modelos de computadora simplifican las ecuaciones para hacer que la física sea aceptable (como reducir el problema en tres dimensiones a solo una), o no incluyen factores importantes porque son demasiado difíciles de incorporar (o tardan demasiado en calcular incluso usando supercomputadoras) ).

Es por eso que estos nuevos resultados son tan emocionantes. Por primera vez, toda la física 3D necesaria se incluye en un modelo, y pueden seguir la acción desde miles de kilómetros por debajo de la superficie del Sol hasta decenas de miles de kilómetros por encima. Y el resultado es simplemente precioso.

En el video, los colores representan la temperatura del gas: el violeta es un gas “más frío” a menos de un millón de grados Celsius (!), El rojo entre 1 y 10 millones, y el verde es todo aún más caliente que eso. A estas temperaturas, los átomos en el gas tienen sus electrones despojados, por lo que técnicamente llamamos a esto un plasma. Eso no es ser quisquilloso o pedante, un plasma está ionizado, lo que significa que tiene una carga eléctrica y eso significa que, a su vez, puede verse afectado por campos magnéticos. Y por eso este modelo es tan complicado.

Las ecuaciones que gobiernan cómo se comportan los campos magnéticos con el tiempo son extraordinariamente difícil de resolver. Peor aún, los campos magnéticos son generados por gas en movimiento, que se rige por las ecuaciones de la hidrodinámica, también masivamente duras. Combinarlos es el trabajo del campo de la magnetohidrodinámica, que es inhumanamente intrincado. Y luego, incluso después de todo eso, debes tener en cuenta turbulencia, que en sí mismo es tortuosamente complejo. Las matemáticas aquí son una pesadilla.

¡Y se pone peor! Deben tener en cuenta la gran variedad de condiciones dentro del Sol en comparación con la superficie, la densidad cambia en un factor de mil, y las temperaturas van desde miles de grados en la parte inferior de la capa solar simulada (7500 km por debajo de la superficie del Sol). ) a millones por encima de él.

El 28 de marzo de 2014, una mancha solar asociada con la región activa 12017 en el Sol se encendió (punto brillante en la parte superior derecha), una de las muchas veces que se encendió esa semana. Fue esta región activa la que se modeló utilizando una supercomputadora. Crédito: NASA / SDO

Esta es la razón por la que, en el pasado, los modelos informáticos han realizado este trabajo por partes o utilizando ecuaciones simplificadas, y es por eso que este nuevo trabajo es tan importante. ¡Aún más genial es que en esta simulación no se propusieron crear una llamarada! Simplemente establecieron las condiciones físicas que se ven en el Sol antes de que estalle una llamarada, en este caso, lo que se vio antes de que estallaran una serie de llamaradas de algunas manchas solares activas en marzo de 2014, y dejaron que el código se ejecutara. Cuando lo hicieron, obtuvieron llamaradas muy similares a las que realmente se vieron en la mancha solar real.

Es hermoso. Puede ver los bucles imponentes de los campos magnéticos solares, plasma fluyendo a lo largo de ellos. Luego ocurre la erupción y parte del plasma estalla en el espacio, mientras que parte vuelve a la superficie en lo que se llama "lluvia coronal". Este tipo de cosas realmente ocurren en el Sol y son realmente dramáticas:

A veces se siente extraño pensar que puedes escribir un montón de ecuaciones, insertar algunos números, pasarlos y sacar algo que se parece mucho a lo que hace la naturaleza. Pero, y no soy el primero en decir esto, las matemáticas son el lenguaje del Universo. O, quizás más acertadamente, las matemáticas son el motor que impulsa el Universo. Es un marco dentro del cual el Universo obtiene sus reglas.

Si puedes percibir y comprender esos largueros, esos conectores, esas vigas y cimientos, entonces puedes construir un cosmos a su alrededor.


Estos son los 10 no planetas más grandes de nuestro sistema solar

Astronómicamente, los cuerpos dentro del Sistema Solar deben cumplir con tres criterios para obtener el tan cacareada condición de planeta:

  1. Se tiran gravitacionalmente a una forma esferoidal, donde obtienen el equilibrio hidrostático,
  2. Orbita el Sol en una elipse y ningún otro cuerpo padre más pequeño,
  3. y despejar su órbita de cualquier objeto sustancialmente masificado.

En nuestro Sistema Solar, solo ocho mundos hacen el corte dados esos criterios. Los cuatro planetas rocosos (Mercurio, Venus, Tierra, Marte) y los cuatro mundos gigantes gaseosos (Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno) son los únicos que pueden llamarse planetas bajo estas definiciones. Todo lo demás, no importa cuán grande o masivo sea, falla en uno de los dos últimos criterios.

Una simple relación masa-distancia también podría extender esta definición a otros sistemas solares, transformando la definición actual de la IAU en una universal que también define los "planetas" para los sistemas exoplanetarios.

Aunque todavía no está universalmente aceptado, esta relación clara muestra que la definición de la IAU no es simplemente arbitraria, sino que tiene un mecanismo físico subyacente que podría explicar tal esquema de clasificación.

Sin embargo, ser un planeta, por definición, no lo es todo. Muchos de los no planetas, incluso en nuestro propio Sistema Solar, son fascinantes por derecho propio. Aquí están los 10 más grandes que tenemos, junto con lo que los hace tan interesantes.

1.) Ganimedes: La luna más grande de Júpiter es el no planeta más grande del Sistema Solar. Con un diámetro de 5.268 km (3.271 millas), es un 8% más grande que el planeta Mercurio, aunque tiene menos de la mitad de la masa del planeta más interno de nuestro Sistema Solar, y está compuesto principalmente de hielos y minerales de silicato. Con solo el 45% de la masa de Mercurio, tiene una densidad similar a la de un asteroide en lugar de una densidad comparable a la de los planetas terrestres.

Aún así, tiene un núcleo de hierro que genera su propio campo magnético, que domina muy cerca de la superficie incluso sobre el enorme campo magnético del cercano planeta padre Júpiter. Las observaciones sugieren que tiene un océano subterráneo debajo de la superficie, que posiblemente contenga incluso más agua de la que posee el planeta Tierra. Su atmósfera es casi inexistente: 100 mil millones de veces más delgada que la de la Tierra, compuesta casi exclusivamente de compuestos de oxígeno e hidrógeno que surgen de hielos vaporizados.

2.) Titán: El enorme satélite de Saturno, Titán, también supera a Mercurio en tamaño, pero tiene poco más en común con Ganímedes prácticamente sin aire.La atmósfera de Titán es la más rica de todas las lunas del Sistema Solar, con una presión atmosférica en su superficie mayor que incluso la de la Tierra. Forma nubes estacionales y patrones climáticos en sus polos, por encima de las neblinas de metano que dominan su atmósfera.

La presión de la superficie permite la presencia de líquidos allí, principalmente metano. El módulo de aterrizaje Huygens descubrió lagos de metano e incluso cascadas en la superficie de Titán, mientras que el generador de imágenes infrarrojas de Cassini pudo mapear la superficie de Titán a través de las nubes. En muchos sentidos, de todas las lunas que conocemos, es la que más se parece a los demás planetas rocosos del Sistema Solar.

3.) CalistoCalisto, la luna más antigua y con más cráteres del Sistema Solar, del tamaño de Mercurio, es la luna más grande que muestra muy pocas propiedades de lo que llamaríamos "diferenciación" entre sus capas. Calisto, la más distante de las cuatro lunas galileanas alrededor de Júpiter, recibe muy poco calentamiento por marea a esta gran distancia y no está encerrada en las mismas órbitas resonantes que Io, Europa y Ganímedes. Tiene la densidad y gravedad superficial más bajas de todos los satélites galileanos.

Aunque está unido por marea a Júpiter, con la misma cara siempre mirando a su padre joviano, su superficie parece ser extremadamente vieja. Es el mundo con más cráteres conocido en el Sistema Solar, y se cree que tiene la superficie más antigua de todas. De todas las lunas grandes que conocemos, Calisto muestra las diferencias más pequeñas en la composición entre el núcleo, el manto y la corteza, probablemente debido a su formación por acreción lenta a una distancia tan grande (y con tan poco calentamiento de las mareas) de Júpiter.

4.) Io: El mundo volcánico de Júpiter está constantemente destrozado por las mareas, resurgiendo a través de su interior de lava fundida. En muchos sentidos, Io es el contrapunto de Calisto, que muestra cómo puede ser una luna grande con una cantidad extraordinaria de calentamiento de las mareas por orbitar demasiado cerca de un gigante gaseoso. Io muestra:

  • un total de más de 400 volcanes activos, lo que lo convierte en el objeto geológicamente más activo de todos,
  • columnas de azufre y dióxido de azufre que se elevan hasta 500 km (300 millas) sobre su superficie,
  • y más de 100 montañas, muchas de las cuales se elevan por encima del monte de la Tierra. Everest, debido a eventos edificantes dentro de Io.

Io prácticamente no tiene cráteres, ya que está constantemente resurgido, y muchas regiones con lava fundida son visibles en un momento dado. Io es el mundo más pobre en agua / hielo de todo el Sistema Solar, compuesto principalmente de roca de silicato con un núcleo rico en metales.

5.) Luna: El único satélite de un mundo rocoso en esta lista, nuestra Luna bien puede ser el objeto grande más joven del Sistema Solar. Según nuestras mejores teorías, la Luna de la Tierra se formó a partir de un antiguo impacto gigante que ocurrió unos 50 millones de años después de que se formaran los otros planetas y sus satélites, y los escombros se fusionaron en el compañero de la Tierra que conocemos hoy.

Como todas las demás lunas en esta lista, nuestra Luna está bloqueada por mareas en su planeta padre, con el mismo lado siempre mirando hacia nuestro mundo. Tiene su propia fuente de calor interna: principalmente por la desintegración de elementos radiactivos. La composición de la Luna es muy similar a la composición de las rocas de la Tierra, lo que la hace única entre todos los grandes objetos no planetarios del Sistema Solar.

6.) EuropaEuropa, la más pequeña y hospitalaria de las cuatro grandes lunas de Júpiter, está cubierta de hielo de agua con un océano líquido subterráneo. Al igual que Ganímedes, Europa tiene una atmósfera muy delgada compuesta principalmente de oxígeno, debido a la sublimación de los hielos volátiles en su superficie. Sin embargo, a diferencia de las otras lunas de esta lista hasta ahora, la superficie helada de Europa y su gran volumen lo convierten en el objeto más suave del Sistema Solar, a pesar de su apariencia estriada.

Se cree que el calor de la flexión de las mareas, inducido por la atracción gravitacional de Júpiter, hace que el océano subsuperficial permanezca líquido, lo que hace que el hielo se mueva de una manera similar a la tectónica de placas. Dado que los productos químicos de la superficie se transportan activamente al océano subterráneo, más el calentamiento hidrotermal desde abajo, los océanos de Europa pueden albergar vida extraterrestre. Las plumas criovolcánicas, similares a Encelado de Saturno, se detectaron por primera vez en 2013.

7.) Tritón: La luna más grande de Neptuno fue una vez el objeto más grande del cinturón de Kuiper del Sistema Solar, pero fue capturado gravitacionalmente hace mucho tiempo. Orbitando cerca a una distancia media de solo 355.000 km, ni los anillos ni las lunas se encuentran en ninguna parte alrededor de Neptuno hasta que alcanzas una distancia más de 15 veces mayor. ¡Tritón, durante su captura, debe haber limpiado una gran fracción del sistema neptuniano!

Orbitando de manera retrógrada (en sentido contrario a las agujas del reloj, en lugar de en el sentido de las agujas del reloj), Tritón es la única luna grande que exhibe esta característica, una prueba más de su naturaleza capturada. Es un mundo activo que resurge con el tiempo, con géiseres en erupción, una atmósfera delgada, similar a Plutón, y cubierto por una mezcla de hielo de nitrógeno, agua y dióxido de carbono. Sus criovolcanes emisores de humo apuntan a un océano subterráneo y una actividad en curso.

Tritón constituye el 99,5% de la masa que orbita Neptuno: la mayor proporción de cualquier sistema planeta-luna con más de un satélite natural.

8.) Plutón: Finalmente, llegamos al antiguo planeta favorito de todos y al primer planeta que no es una luna de nuestra lista. Más pequeño y menos masivo que Tritón, y menos de la mitad del diámetro de Mercurio, el sistema plutoniano es el primero en el cinturón de Kuiper en ser fotografiado de cerca. Su gran satélite natural, Caronte, probablemente se formó a partir de un impacto gigante, junto con sus otras cuatro lunas: Styx, Nix, Kerberos e Hydra.

Caronte, en particular, es tan grande que hace que el sistema plutoniano sea binario, donde el centro de masa del sistema se encuentra fuera del propio Plutón. Su historia geológica también apunta a un mundo activo, ya que gigantes montañas de hielo, nieves, valles y llanuras sublimadas muestran un mundo helado en movimiento. Junto con muchos mundos en esta lista, Plutón probablemente tiene un océano líquido debajo de la superficie, lo que genera más preguntas sobre bioquímica y materia orgánica de las que responde.

9.) Eris: Casi tan grande como Plutón pero más masivo, la ubicación actual de Eris, cerca del afelio de su órbita, lo ubica aproximadamente a tres veces la distancia Sol-Plutón. Hasta el mes pasado, Eris era, con la excepción de algunos cometas de período largo, el objeto más distante conocido en el Sistema Solar. Una ocultación de una estrella por Eris en 2010 nos permitió medir su tamaño en 2.326 km: solo un 2% más pequeño que el diámetro de Plutón de 2.372 km.

Aparte de su masa, tamaño y período orbital, se sabe muy poco sobre Eris debido a su tremenda distancia. Tiene al menos un satélite natural: Disnomia, es de color más blanco que Tritón o Plutón, contiene hielos superficiales y una atmósfera delgada similar a ambos mundos, y tarda 558 años en completar una órbita alrededor del Sol. Si lanzáramos una misión de sobrevuelo a Eris en 2032, una ayuda de gravedad de Júpiter podría llevar una nave espacial allí en solo 24,7 años.

10.) Titania: Solo bajando hasta el décimo no planeta más grande del Sistema Solar podemos llegar finalmente a una de las lunas de Urano, de las cuales Titania es la más grande. Significativamente más pequeña que Eris, Titania tiene menos de 1.600 km (1.000 millas) de diámetro y consta de cantidades aproximadamente iguales de hielo y roca. Puede haber una capa delgada de agua líquida en el límite entre el núcleo y el manto de este mundo, y muestra cráteres moderados que apuntan hacia un evento de resurgimiento relativamente temprano en su historia, después de que la mayoría de los impactos que afectaron a las otras lunas cercanas ya habían ocurrido.

Hay tanto hielo de agua como hielo de dióxido de carbono en la superficie de Titania, lo que puede indicar una atmósfera muy fina y tenue de dióxido de carbono. Las ocultaciones de una estrella no revelaron ninguna atmósfera, sin embargo, si existe una, probablemente se necesitarían aproximadamente diez billones de ellas para igualar la presión en la superficie de la Tierra. Solo fue estudiado de cerca una vez: por la Voyager 2 en 1986.

Los siguientes objetos más grandes de la lista incluyen otras lunas de Saturno (como Rea y Japeto) y Urano (por ejemplo, Oberón), seguidos por los otros planetas enanos del cinturón de Kuiper y la luna gigante de Plutón, Caronte. Si la idea de que hay un objeto grande alguna

200 AU de distancia, provisionalmente llamado "Planeta Nueve" o "Planeta X" resulta ser correcto, puede derribar todo en esta lista, o incluso puede clasificarse como un planeta en sí.

Muchos de los objetos que actualmente creemos que tienen cierta importancia en el Sistema Solar, como Ceres, el asteroide más grande (en el n. ° 25), o Sedna, un posible objeto de la nube de Oort (en el n. ° 23), no se acercan a rompiendo el top 10. Hay mucho que aprender al observar lo que nos rodea y dónde está. En lugar de discutir sobre la clasificación, deberíamos apreciar nuestro patio trasero cósmico por lo que es exactamente y todas las riquezas que contiene.


Ep. 237: Sonidos espeluznantes del espacio

Para ayudarte con tus fiestas de Halloween, hemos recopilado los espeluznantes sonidos del espacio. Cada pieza de audio que estamos a punto de reproducir puede parecer que proviene de una dimensión de pesadilla aterradora, pero en realidad es un fenómeno espacial natural.

Mostrar notas

La cola colorida consiste en aire ionizado que puede reflejar las ondas de radio de los transmisores de radio de TV, radar y AM / FM.
Referencia: http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/1998/ast22dec98_1/

Grabado por Stephen P. McGreevy.
Grabado en el Parque Provincial Grass River en el centro-oeste de Manitoba, Canadá, el 30 de agosto de 1996 a las 1652 UTC durante la Expedición de Grabación de ELF-VLF con Mínimo Solar de Verano de 1996 de McGreevy en la región del óvalo auroral cuando la aurora se puede ver con frecuencia en lo alto
Referencia: http://www-pw.physics.uiowa.edu/mcgreevy/#latest
Audio: http://www-pw.physics.uiowa.edu/mcgreevy/30a1652.wav

Los silbidos son producidos por rayos y viajan a lo largo de la línea del campo magnético de la Tierra de un hemisferio al otro, como se muestra en esta ilustración. En el gas ionizado que existe en esta región del espacio, las altas frecuencias viajan más rápido que las bajas frecuencias, dispersando así la onda del rayo en un tono de silbido que disminuye en frecuencia con el aumento del tiempo, de ahí el término & # 8220whistler. & N.º 8221
Referencia: http://www-pw.physics.uiowa.edu/space-audio/sounds/EarthWhistlers/EarthWhistlers.html
Audio: http://www-pw.physics.uiowa.edu/space-audio/sounds/EarthWhistlers/ewhist.wav

La nave espacial Cassini cruzó el arco de choque de Saturno a las 09 h 45 min, hora universal, el 27 de junio de 2004, a una distancia radial de 49,2 RS (radios de Saturno) de Saturno. El arco de choque es una discontinuidad que se forma en el viento solar cuando el viento solar supersónico se encuentra con el campo magnético de un planeta.
Referencia: http://www-pw.physics.uiowa.edu/space-audio/cassini/bow-shock/
Audio: http://www-pw.physics.uiowa.edu/space-audio/cassini/bow-shock/t2004_179_oneshock.wav

Las emisiones de ciclotrón de electrones jovianos son emisiones intensas de banda estrecha, generadas por electrones energéticos que giran en espiral a lo largo de las líneas del campo magnético de Júpiter y sus lunas magnetizadas.
Referencia http://www-pw.physics.uiowa.edu/space-audio/descriptions/JovianECE.html
Audio: http://www-pw.physics.uiowa.edu/space-audio/sounds/jcyclo.wav

Transcripción: Spooky Space Sounds

Fraser: Bienvenido a AstronomyCast, nuestro viaje semanal basado en hechos a través del Cosmos donde lo ayudamos a comprender no solo lo que sabemos, sino cómo sabemos lo que sabemos. Mi nombre es Fraser Cain, soy el editor de Universe Today y conmigo está la Dra. Pamela Gay, profesora de la Universidad del Sur de Illinois en Edwardsville. Hola, Pamela. ¡Feliz Halloween!

Pamela: ¡Feliz Halloween! ¿Cómo estás hoy?

Fraser: Realmente bien. Vamos a entrar en un montón de truco o trato esta noche, pero uh ... o me imagino que en el futuro no vamos a grabar esto en Halloween, sino para entrar en el escenario ... pero sí, nuestro los niños tienen ahora esa edad en la que Halloween es un deporte competitivo.

Pamela: ¡Eso es asombroso!

Fraser: Se trata de velocidad, resistencia y hora de inicio, y sí, & # 8230.

Pamela: Eso es genial. Vivo en una ciudad pequeña, y de hecho hacemos un desfile de Halloween en la ciudad, donde básicamente se toma el viejo remolque de heno de alguien y se construye un flotador encima y se lo arrastra por la calle con un tractor o una piqueta. up truck & # 8212 y es realmente entrañable, y les tiran caramelos a los niños, no a los niños, a los niños.

Fraser: Vaya, ¿Halloween es un gran problema, entonces?

Pamela: Oh sí, totalmente. De hecho, tenemos una lista de correo electrónico del vecindario para ser competitivos sobre quién regaló más golosinas.

Fraser: [risas] ¡Eso es genial! Bien. Para ayudarte con tu fiesta de Halloween, hemos recopilado los espeluznantes sonidos del Sistema Solar. Cada pieza de audio que estás a punto de reproducir puede parecer que proviene de una dimensión de pesadilla aterradora, pero en realidad es solo un fenómeno del espacio natural aquí mismo en nuestro propio sistema solar. Muy bien, Pamela, este programa será un poco diferente en el sentido de que vamos a reproducir un montón de clips de audio y luego explicaremos la ciencia que está sucediendo. Entonces, ¿por qué no solo escuchamos nuestro primer clip?

Fraser: Eso fue realmente extraño. Eso sonaba como un medidor de profundidad bajo el agua, como un sonido submarino ... entonces, ¿qué estábamos escuchando allí?

Pamela: Entonces, el ruido de fondo estático & # 8212 es solo el sonido del cielo. Es exactamente lo mismo que ves cuando enciendes un televisor, no un televisor digital nuevo, tienes que encontrar uno de los televisores antiguos y normales y lo enciendes en algún lugar donde no haya ningún canal. Son los fotones de radio de fondo que provienen del espacio, que provienen de los electrones atrapados en la atmósfera, solo el zumbido de los electrones que cambian los niveles de energía y en el proceso emiten luz de radio. Ahora, ese ruido OVNI de tono alto que escuchó, en realidad era el sonido de un meteoro que se refleja en su rastro de iones, reflejando los sonidos de un transmisor terrestre. Nuestro planeta está cubierto de, bueno, transmisores de radio que emiten sus señales de radio, están emitiendo sus señales de televisión, y cuando una partícula de roca atraviesa nuestra atmósfera, se calienta, carga los átomos a su alrededor mientras atraviesa la atmósfera y deja este rastro de átomos excitados detrás, y ese rastro de átomos excitados actúa como un espejo y envía algo de esa emisión de radio, y crea ese ruido OVNI que se escucha por encima del silbido de fondo.

Fraser: Entonces, si estuvieran grabando durante toda una noche, podrías escuchar cada meteoro que cruza el cielo.

Pamela: Y lo que es asombroso es que el clip fue de la tormenta Geminid & # 8212 y puedes hacer esto para cualquier tormenta de meteoritos, puedes salir, conseguir un receptor de radio que esté sintonizado en la estación adecuada (y hay instrucciones sobre cómo hacerlo). este en línea al que enlazaremos en nuestras notas del programa), y puede sentarse allí y puede mirar el cielo en busca de estrellas fugaces, y al mismo tiempo, escuchar el ruido que hacen al reflejar partes de señal de radio.

Fraser: Entonces, es ciencia que la gente común podría hacer con un poco de inversión y algo de tiempo y trabajo. No es ... no necesitas un plato de radio enorme.

Pamela: No, este es el proyecto de feria de ciencias perfecto si está buscando un proyecto de feria de ciencias para su hijo y tiene un Radio Shack cerca. Es realmente algo asombroso que todos los que tienen un hijo al que le gusta jugar deben hacer al menos una vez mientras su hijo está creciendo.

Fraser: Eso realmente suena como un OVNI. ¡Eso fue genial! Bien, hagamos el siguiente.

Fraser: Muy bien, eso me sonó como un poco como las sirenas apagadas en la distancia, las sirenas de la policía apagadas en la distancia, un montón de ellas, o gente jugando a la sierra & # 8212 ya sabes, ese sonido, ya sabes, cuando tocas la sierra, o un poco como grillos, como cigarras de noche. Entonces, ¿qué fue eso?

Pamela: Esa fue en realidad la aurora solar. Eran interacciones magnéticas entre el campo magnético de nuestra Tierra y las partículas del Sol que, si pudieras salir y mirarlas, probablemente pintarían el cielo con fabulosas cortinas verdes danzantes, pero auditivamente, cuando tomas las emisiones de radio y juegas con ellas. para llevarlos a donde un humano puede escucharlos, esas partículas del Sol cuando golpean el campo magnético de la Tierra, cambian de velocidad y ese cambio de velocidad es un cambio de energía, y esa energía tiene que ir a alguna parte, y esa energía se dedica a la creación de señales de radio, la liberación de fotones en las frecuencias de radio, y podemos detectarlos usando receptores de radio especiales, no tan baratos y fáciles de construir en su patio trasero , y lo bueno fue la persona que grabó esto, Stephen McGreevy, en realidad fue de viaje al Parque Provincial Grassriver en el área central occidental de Manitoba de Canadá y esto fue durante el mínimo normalmente solar, pero hubo un espectáculo de luces realmente agradable de nuevo en el verano de 1996, y mientras miraba la aurora directamente sobre su cabeza, pudo capturar el sonido proveniente de la aurora al mismo tiempo.

Fraser: Eso es bastante sorprendente y es interesante que haya sucedido durante el mínimo solar, así que me pregunto si alguien va a estar haciendo eso ahora que nos estamos acercando al máximo solar.

Pamela: Bueno, lo que me atrae es que puedes tener erupciones solares en cualquier momento, pero el tipo de sonido que obtienes de ellas capturado en las señales de radio, que traza cómo las partículas están interactuando con nuestro campo magnético, y si tienes un muchas más partículas provenientes de una llamarada realmente grande, como las llamaradas que estamos empezando a tener ahora mismo y que están causando auroras visibles tan al sur como Arizona, serán aún más espectaculares de escuchar, y miro hacia adelante. para ver los publicados en Internet & # 8212 simplemente no están allí todavía.

Fraser: Bien, pasemos al siguiente, y está relacionado ...

Fraser: Esa es una casa encantada.

Pamela: Esa es una casa totalmente encantada. Este es el que me envió [audio faltante]. ¡Es una casa totalmente encantada!

Fraser: ¡Es asombroso! Muy bien, ahora nos estamos metiendo en eso. Quiero decir, ese era el sonido de una casa encantada. ¡Eso fue realmente aterrador! ¿Qué es eso?

Fraser: ¿Qué parte de Saturno?

Pamela: Es una aurora en Saturno.Básicamente es el hermano mayor del clip de sonido anterior que escuchamos. Entonces, la nave espacial Cassini se está acercando a Saturno y pudo escuchar las tormentas solares del Sol que causan estragos, o al menos causan un hermoso ruido en los campos magnéticos de Saturno. Entonces, a medida que las ondas de partículas entraban y se movían hacia arriba y hacia abajo en las líneas de campo, sus cambios en la velocidad y otras interacciones pudieron producir estas frecuencias de radio de tono cambiantes y el cambio de tono, que en realidad corresponde a los diferentes niveles de energía, donde como usted estás escuchando notas de tono más alto, esas son de energía más alta, fotones de frecuencia más alta, y cuando escuchas los tonos más bajos ... entonces estás esencialmente deslizándote hacia arriba y hacia abajo en el espectro de energía. Piense en ello como partículas deslizándose por el campo magnético y ganando y perdiendo velocidad dependiendo de la dirección en la que azoten las líneas del campo.

Fraser: Bien, y es ... quiero decir que había algo en común con la aurora terrestre, pero definitivamente sonaba de otro mundo. ¿Es como los instrumentos que se usaron para medir las dos auroras diferentes?

Pamela: Se trata de: este es un instrumento mucho mejor. Tiene una cobertura de frecuencia mucho mejor, que es donde se desliza hacia arriba y hacia abajo, así que si imagina una diferencia entre un silbato deslizante de dos pulgadas de largo y un silbato deslizante de veinte pulgadas de largo que le permite detectar diferentes cosas. Es una diferencia en, bueno, no obtienes todo el silbido de fondo que obtienes al estar dentro de la atmósfera de la Tierra. Y luego se las arreglaron para tomar mucho más tiempo y hicieron trampa. En ese clip de audio en particular, hicieron trampas en serio. Cada 73 segundos de audio corresponden a 27 minutos, por lo que aceleraron un poco las cosas, lo que también ayuda.

Fraser: Derecha. Eso es lo que me preguntaba: ¿fue eso durante un largo período de tiempo? Bien, pasemos al siguiente, y démosle a la gente una pista: esto también está en Saturno, pero algo diferente.

Fraser: Eso sonó como granizo golpeando como un techo de hojalata, pero un poco más amortiguado, o como si estuvieras caminando sobre trozos de hielo, o caminando sobre nieve, como nieve helada.

Pamela: O, entonces, no sé si has tenido esto donde estás, pero aquí en el sur de Illinois, y cuando crecimos en Boston, a veces recibíamos estas tormentas de nieve que cubrirían el techo y todo lo demás en 5, 6 , 10 pulgadas de nieve, y luego tendríamos una tormenta de hielo, por lo que terminas con esta capa de hielo en la parte superior de la nieve, y el sonido de las bolas de hielo golpeando la nieve sonaba muy parecido a esto también .

Fraser: Quiero decir, nunca obtenemos algo así, pero ... Entonces, ¿qué es entonces?

Pamela: Eso es un rayo en Saturno.

Fraser: ¿Son todos esos estallidos como rayos?

Pamela: Eso es relámpago. Sí, básicamente, estás recibiendo todos los rayos en una gran parte del planeta. Escuchas todos estos pequeños estallidos que son todas frecuencias diferentes, y están ocurriendo con el tiempo (nuevamente, este es uno que se acelera 20 segundos, en este caso son 2 horas, así que puedes imaginar que cada uno de esos pequeños destellos es un rayo que ocurrió durante dos horas). Pero esta fue una tormenta eléctrica masiva, y también podemos detectar los rayos de la Tierra, pero no suena como mucho cuando agregas el ruido de la Tierra que también recibimos, por lo que esto fue mucho más sorprendente. Y realmente no pensamos que Saturno tenga tormentas eléctricas & # 8212 no es como si viéramos rayos cuando miramos imágenes bonitas y astronómicas de Saturno, pero este es un planeta tormentoso que tiene rayos todo el tiempo, y podemos detectarlo a partir de sus señales de radio.

Fraser: Muy bien, pasemos a otro y este todavía es & # 8212 como si estuviéramos siguiendo un tema & # 8212 es un rayo, pero está en otro lugar. Escuchar.

Fraser: Escucho un videojuego. Suena muy familiar. Creo que he jugado a ese juego.

Pamela: O eso, o como una mala escena de batalla de ciencia ficción de los ochenta.

Fraser: ¡Si, exacto! Perfecto. Entonces, dije que era un rayo. Entonces, ¿dónde está esto?

Pamela: Esto está aquí en la Tierra, pero ahora estamos escuchando algo más. No estamos escuchando los pitidos individuales de los relámpagos como si estuviéramos en Saturno. Estos son los llamados silbidos, y lo que termina sucediendo es que cuando se dispara el rayo, puede producir gas ionizado, y ese gas ionizado, cuando queda atrapado y viaja a lo largo de las líneas de campo, produce este silbido. De nuevo, relámpago, pero estás escuchando un aspecto diferente del relámpago, y este es solo un clip de muchos entre los que podríamos haber elegido. Les entiendes que a veces suenan como una galería completa de videojuegos porque obtienes diferentes que se disparan a diferentes frecuencias, todos superpuestos uno encima del otro. Entonces, aquí hay gas ionizado que es creado por un rayo y produce señales de radio a medida que viaja a lo largo de las líneas del campo magnético.

Fraser: ¡Pero es el mismo fenómeno & # 8212 que es realmente genial! Muy bien, pasemos a otro.

Fraser: Correcto, de modo que uno sonaba similar al sonido de la casa encantada, pero luego hubo como este estruendo a mitad de camino.

Pamela: Bien, es como si estuvieras de acuerdo, ellos están tratando de asustarte, están tratando de asustarte, ¡y luego te atacan con todo a la vez! En este caso, es la nave espacial Cassini nuevamente viajando por el espacio, escuchando ondas de radio, escuchando ondas de radio, todo está bien, de repente golpea el borde del campo magnético de Saturno, y ese lugar con el viento solar golpea el borde del campo magnético. Esta es la región del arco de choque alrededor de Saturno y todo se vuelve loco en ese lugar en particular. Una forma de pensar en esto es que es casi como el boom sónico que se crea cuando comienzas a viajar más rápido que la velocidad del sonido, y se dispara. Esta es la radio en el campo magnético equivalente a eso, por lo que el viento solar supersónico se desacelera repentinamente con bastante rapidez y crea este pulso de emisiones de radio en toda la banda de frecuencia.

Fraser: Es el mismo instrumento que capturó los sonidos de la aurora, por lo que suena familiar, pero está capturando un fenómeno diferente en este momento. Quiero decir, todos hemos visto esas fotos de un arco de choque. Por lo general, lo vemos alrededor de la Tierra, vemos estas ilustraciones de él. Casi parece que hay un cometa alrededor de la Tierra, donde en un lado de la Tierra, está redondeado & # 8212 y este es nuestro campo magnético, y luego en el otro lado de la Tierra, el que está lejos del Sol, es estirado en esta cola grande y larga porque ese es el lado que no está siendo impactado por las partículas cargadas del Sol, y eso es lo que nos protege, y supongo que protege a Saturno, y este es el momento en el que Cassini cruzó ese campo de fuerza. alrededor de Saturno, ¿verdad?

Pamela: Y no fue el hecho de que Cassini lo cruzó tanto lo que causó el sonido, ya que Cassini pudo escuchar que todas las partículas solares que viajaban junto con él tenían el "¡Santo improperio!" momento de cambio de velocidad, y esto es algo que seguimos diciendo como si todos lo entendieran, pero todos estos ruidos provienen de algún tipo de partícula: un electrón, un protón, un núcleo atómico que no tiene tantos electrones unidos a él como debería. Viene de una de estas partículas cargadas que viaja a través del espacio e interactúa con un campo magnético de una manera que cambia la dirección en la que se mueve, cambia la velocidad a la que viaja, y todos estos cambios diferentes representan un cambio en la energía del partícula. Y cuando cambias la energía de una partícula, esa energía que perdió tiene que ir a alguna parte, y donde está perdiendo la energía es para crear luz de radio, y si lo piensas en términos de: si consigues que algo vaya muy rápido , tiene que tomar energía de algún lugar, esa es la gasolina, y luego, cuando reduces la velocidad muy rápido, pones los frenos, los neumáticos se calientan mucho, mucho por toda esa energía que había sido el movimiento del automóvil al ser expulsado. contra, bueno, el asfalto mientras los neumáticos intentan chirriar para reducir la velocidad, de modo que lo que se convierte en neumáticos calientes, cuando es una partícula que se ralentiza, se convierte en energía de radio.

Fraser: Correcto, o para usar otra analogía, correcto, si no estás usando tu cinturón de seguridad y te chocas con algo y sales rompiendo la ventana delantera, eres las emisiones de radio que emite el auto, que es la partícula, así que ... está bien, el siguiente es similar, pero es una nave espacial diferente.

Fraser: Ese fue un poco más sutil. ¿Qué estábamos escuchando allí?

Pamela: Esas fueron las llamadas oscilaciones de plasma de electrones, que es una forma elegante de decir que hay una gran cantidad de partículas cargadas por ahí, y cuando esas partículas cargadas del exterior de nuestro Sistema Solar golpean el choque de terminación de las partículas solares que empujan contra ellas, terminan siendo impulsados ​​a oscilaciones, y la nave espacial Voyager, mientras intenta abandonar el Sistema Solar, ha tenido esta extraña experiencia del choque de terminación solar. Dónde termina depende de qué tan activo esté el Sol, por lo que va y viene como donde está la costa en una playa. Mientras camina, a veces sus pies están secos, a veces sus pies están mojados. Bueno, a veces la Voyager estuvo por un tiempo dentro del choque de terminación y a veces estuvo más allá, y mientras viajaba, llegó a captar todas estas pequeñas oscilaciones electrónicas de plasma a lo largo del borde de ese, bueno, choque de terminación a nuestro Solar. Sistema.

Fraser: Y así, el impacto de la terminación pasa por delante de la Voyager y luego regresa.

Pamela: Y más allá del choque de terminación es donde hay una región de plasma de electrones que está oscilando, y esas pequeñas señales de ruido que escuchas son las oscilaciones del plasma. Ahora, la razón por la que no suena tan sexy como los otros es & # 8212 es Voyager.

Fraser: Correcto, es una nave espacial muy antigua, muy lejana, que no puede enviar muchos datos, poca energía ...

Pamela: [riendo] Correcto.

Fraser: Apenas puedes oírlo… sí.

Pamela: Sí, son varias horas de datos ... se colapsan en seis segundos de audio, y el rango de frecuencia que estábamos escuchando era mucho menor que algunos de los otros clips.

Fraser: Entonces, cuando Cassini ... bueno, Cassini nunca tendrá la oportunidad de salir del choque de terminación, pero si pudiera, sonaría diferente. Escucharíamos una versión más de alta fidelidad de esto.

Pamela: Así que, con suerte, algún día podremos enviar un instrumento con la fidelidad de Cassini, pero no está en el presupuesto en este momento.

Fraser: Entonces, hagamos nuestra última pieza de audio.

Fraser: Escuché que una sierra se movía, ya sabes, atravesando un metal muy lejos, o algún pájaro, algún pájaro exótico en medio de una selva tropical haciendo su triste llamado, pero ¿qué estamos escuchando?

Pamela: Lo que escuché en realidad fue un sintetizador de la década de 1980 que pretendía ser un flautín o un pájaro y fallaba miserablemente en el proceso. La realidad es que estábamos escuchando electrones energéticos en Júpiter atrapados en sus campos magnéticos. Júpiter es uno de los campos magnéticos más complejos del Sistema Solar en términos de ... bueno, tiene un campo magnético normal y agradable que tiene lunas incrustadas en un costado, y esas lunas arrojan partículas que quedan atrapadas en los campos magnéticos. , y algunos de ellos tienen sus propios campos magnéticos y, bueno, para los desafortunados electrones que están ahí afuera, pueden lo que se llaman emisiones de ciclotrón a medida que se mueven a través de los campos magnéticos y giran en espiral rápidamente alrededor y alrededor de las líneas de campo, y en el proceso emite una emisión de radio que suena como si quisieras estar usando tapones para los oídos.

Fraser: Bueno, este es el equivalente de Júpiter a un acelerador de partículas.

Pamela: Exactamente, y es uno de los aceleradores de partículas más grandes del Sistema Solar. Simplemente no es útil para hacer, bueno, ciencia de tipo Higgs Boson.

Fraser: Sí, eh, el poder estaría ahí, simplemente no podemos controlarlo. Derecha. Eso fue genial. Ahora, eso es en realidad solo la mitad de los sonidos espeluznantes que existen. Acabamos de cubrir los que tenemos en el Sistema Solar, así que tal vez el próximo año cubramos los sonidos espeluznantes de todo el universo porque hay púlsares ...

Pamela: Blazares y quásares ...

Fraser: Quásares y todo tipo de cosas geniales, así que espero que hayan disfrutado esto, y me encantaría saber si alguien quiere convertir esto en un sonido de fondo de casa embrujada. La gente podía tocarlo en sus casas, "¿Qué es ese sonido extraño?" Los sonidos del espacio ...

Pamela: Y tenemos que felicitar a la Universidad de Iowa por publicarlos en su sitio web. Este espectáculo se hizo mucho más fácil de armar gracias al arduo trabajo de la gente allí que simplemente archivaba estos ruidos y hacía que no sonaran horribles para el oído humano.

Fraser: Y sé que seleccionaste este con tus amigos en Twitter, así que gracias a todos en Twitter que te respondieron y te señalaron sonidos espaciales geniales y espeluznantes.

Pamela: Así que un anuncio final antes de que desaparezcamos. Andy Shaner, del Instituto Lunar y Planetario de Houston, TX, me preguntó si podía informarles a todos sobre un proyecto llamado "Mi luna". En realidad, están tratando de proporcionar trabajo a personas de entre 18 y 25 años que estén interesadas en la Luna y estén interesadas en ayudarlos con la Luna, y si desea obtener más información, estaremos twitteando al respecto y ' Publicaré un enlace en el sitio web, o simplemente busque en Google "mi equipo de la calle lunar" y descubra cómo puede ser parte de, bueno, ayudar a todos a conocer más sobre el Sistema Solar.

Fraser: Suena muy bien. OK, bueno, muchas gracias Pamela! Hablaremos contigo la semana que viene y ¡Feliz Halloween!

Pamela: ¡Feliz Halloween!

Esta transcripción no coincide exactamente con el archivo de audio. Ha sido editado para mayor claridad.


Construyendo planetas alrededor de un agujero negro

Nota del editor & # 8217s: Astrobites es una organización dirigida por estudiantes de posgrado que digiere literatura astrofísica para estudiantes de pregrado. Como parte de la asociación entre AAS y astrobites, ocasionalmente volvemos a publicar contenido de astrobites aquí en AAS Nova. Esperamos que disfrute de esta publicación de astrobites, el original se puede ver en astrobites.org.

Título: Formación de planetas alrededor de agujeros negros supermasivos en los núcleos galácticos activos
Autores: Keiichi Wada, Yusuke Tsukamoto y Eiichiro Kokubo
Institución del primer autor: Universidad de Kagoshima, Japón
Estado: Aceptado a ApJ

Hace casi 400 años, se planteó la hipótesis de que los planetas de nuestro sistema solar se formaron a partir del material sobrante que formó el Sol. Esta hipótesis es ahora ampliamente aceptada como modelo estándar para la formación del sistema solar. Incluso hemos visto este proceso en acción dentro de otros sistemas estelares gracias a radiotelescopios como el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA).

Nos enfocamos continuamente en planetas que se forman alrededor de estrellas. Pero, ¿y si los planetas pudieran formarse alrededor de otros cuerpos astronómicos? Después de todo, las estrellas no son los únicos objetos del universo que quedan rodeados por un disco tumultuoso de gas y polvo durante sus vidas.

Los núcleos galácticos activos (AGN) existen en el centro de las galaxias. El modelo estándar para un AGN consiste en un agujero negro supermasivo y un disco de acreción caliente, ambos rodeados por una región de gas y polvo en forma de rosquilla (o en forma de toro). Esta configuración se muestra en la Figura 1. El artículo de hoy analiza cómo podría formarse un planeta dentro del toro polvoriento alrededor de un AGN.

Figura 1: Modelo estándar de un núcleo galáctico activo. [Urry & amp Padovani 1995]

Un ambiente tumultuoso

Los AGN, como su nombre lo indica, son objetos activos. El gas alimentado al AGN desde un disco de acreción actúa como combustible para estos motores galácticos, generando las altas luminosidades que nos permiten observar estas estructuras a grandes distancias. El material que rodea a este motor central es donde radica nuestro interés. El toro polvoriento de un AGN abarca una región de 0,1 parsecs (

0,3 años luz) a decenas de parsecs (

30 años luz) del agujero negro supermasivo central (SMBH), como se muestra en la Figura 2. La región interior del toro es calentada por el motor central, y las salidas de polvo envían material de regreso al medio interestelar. Estas estructuras incluso han sido fotografiadas recientemente con ALMA. Sin embargo, su estructura interna sigue siendo menos conocida.

Simulaciones recientes han demostrado que la estructura interna de un toro polvoriento está estratificada. La Figura 2 muestra el disco de gas frío y polvo dentro del toro polvoriento. Los autores modelaron la distribución de temperatura dentro de este disco como una función de la luminosidad de AGN, encontrando que se pueden formar hielos en regiones

1 parsec del agujero negro central, más allá de la línea de nieve del AGN, y muestra que la dinámica dentro de este sistema podría llevar a la fusión de estos hielos. Luego, los autores observaron cómo los planetas podrían crecer dentro de este entorno.

Diagrama esquemático de un AGN, que muestra el agujero negro supermasivo central, la ubicación de los diferentes tipos de emisión y la estructura dentro del toro polvoriento. Podemos ver el disco frío donde podrían formarse los planetas, junto con la ubicación de la línea de nieve, rnieve. [Wada y col. 2019]

Planetas de bolas de nieve

Volviendo a la formación clásica de planetas, cuando una nube se colapsa para formar una protoestrella, esa estrella queda rodeada por un disco protoplanetario, un disco de gas y polvo que rodea a la protoestrella y es una fuente de material estelar que se acumula. Además de proporcionar material para que la estrella crezca, un disco protoplanetario también es el sitio del crecimiento planetario, como su nombre lo indica. Las partículas de polvo de este disco chocan y se adhieren a otras partículas para formar planetesimales, cuerpos más grandes que actúan como los bloques de construcción de los planetas. Los planetesimales son lo suficientemente grandes como para atraer otro material a través de su propia gravedad, y eventualmente pueden crecer hasta convertirse en planetas a través de este proceso de acreción.

Los autores del artículo de hoy se centran en el crecimiento de planetas a partir de partículas de polvo helado, que podrían formarse en el disco más allá de la línea de nieve AGN antes mencionada. Probaron sistemas de diferentes tamaños de partículas de polvo y analizaron el crecimiento de las partículas a lo largo del tiempo mediante modelos numéricos.Al analizar el crecimiento de polvo dentro de sistemas de diferentes masas de agujeros negros y viscosidades de disco, los autores determinaron que los cuerpos del tamaño de un planeta son capaces de formarse alrededor de AGN de ​​baja luminosidad. Los entornos alrededor de los cuásares y otros AGN de ​​alta luminosidad, sin embargo, no apoyarían la formación de planetas.

¿La vida alrededor de un agujero negro?

Desafortunadamente, cualquier planeta que se formara alrededor de AGN sería casi imposible de detectar usando los métodos actuales. Incluso si detectamos estos planetas, estos sistemas no ayudarían a la humanidad en su búsqueda por comprender la formación de mundos habitables. Como se mencionó anteriormente, los entornos alrededor de AGN son duros y contienen material excesivamente procesado que haría extremadamente difícil formar un planeta habitable. Además, la cantidad de radiación de alta energía del agujero negro en sí haría que cualquier planeta que se haya formado allí sea incapaz de aferrarse a una atmósfera, un ingrediente esencial para la vida tal como la conocemos.

Aunque este estudio no se puede confirmar mediante la observación y no nos ayudaría a comprender los planetas habitables, esta es una mirada interesante a dónde se pueden formar los planetas en el universo. El universo es y seguirá siendo un lugar salvaje.

Sobre el autor, Ellis Avallone:

Soy un estudiante graduado de segundo año en la Universidad de Hawái en el Instituto Manoa de Astronomía, donde estudio el sol. Mi investigación actual se centra en cómo el campo magnético solar desencadena erupciones que pueden afectarnos aquí en la Tierra. En mi tiempo libre disfruto de escalar rocas, pintar y comer grandes cantidades de macarrones con queso.


2 respuestas 2

TLDR: la aparición de mareas gigantes destruye los hábitats costeros, las lunas se pierden, probables grandes eventos de vulcanismo con el cambio climático asociado.

Las extinciones masivas probablemente sean inevitables.

El bloqueo de las mareas eventualmente causará un ciclo día-noche enormemente extendido que será ecológicamente apocalíptico. La pérdida eventual de la dinamo geomagnética probablemente resultará en la pérdida de atmósfera, dejando un mundo de hielo con vida en las profundidades del océano únicamente.

Sin embargo, mire el lado positivo, mi opinión puede ser pesimista, pero de ninguna manera se garantiza que sea cierta. Como recomendé en su última pregunta, lea esta pregunta y los enlaces de M A Golding para conocer las formas en que una exoluna podría hacerse habitable.

Dejando de lado la improbabilidad de que un gigante gaseoso que migre hacia adentro capture un pequeño planeta interno (intente ejecutarlo en un simulador de gravedad, el resultado más común de cualquier interacción es & quot; arrojado al espacio profundo & quot; decepcionante pero cierto), pensemos en el problema de las mareas.

En primer lugar, hablemos de Hill Spheres y los límites a la nueva órbita del mundo de la captura.

donde $ r_H $ es el radio de Hill, $ m $ es la masa del cuerpo en órbita, $ M $ es la masa del cuerpo en órbita y $ a $ es el radio de la órbita (supongo que todo es circular, por conveniencia). Para Júpiter que orbita alrededor del Sol a 1 UA, esto termina siendo de unos 10 millones de kilómetros. Las órbitas estables solo pueden existir dentro de la mitad a un tercio del radio de Hill.

Supongamos que su Tierra fue capturada en una órbita circular a 5 millones de kilómetros. Su propio radio de Hill ahora se ha reducido a poco más de medio millón de kilómetros. esto es lo suficiente para incluir a la Luna, pero la Luna está ahora fuera de ese límite crítico de medio a tercio, y su futuro a largo plazo está ahora en peligro.

Podría suponer razonablemente que durante un período de tiempo suficientemente largo (digamos, mil millones de años) que la Luna está desaparecido.

Estos son bastante complicados, pero sin la mayoría de las complicaciones, terminas con algo que se parece un poco a $ F_T propto $, o la fuerza de la fuerza de la marea es proporcional a la masa del cuerpo que genera las mareas e inversamente proporcional al cubo de la separación del cuerpo afectado del cuerpo afectado.

Por lo tanto, la Luna genera una fuerza de marea con una magnitud un poco como

1.3x10 6 kg / km 3, mientras que Júpiter ahora generará algo así como 1.5x10 7 kg / km 3. eso es un poco más de un aumento de diez veces.

Las mareas en tu mundo reubicado serán grande, no cometer errores. Las zonas intermareales se volverán sustancialmente más grandes y esto, a su vez, tendrá todo tipo de efectos interesantes en las cosas que viven en aguas poco profundas. Los complejos ecosistemas costeros que vemos en nuestra Tierra, como los bosques de algas marinas, dejarán de existir en las formas que conocemos. Los bosques de manglares son otro de los que probablemente serán arrasados.

El calentamiento de las mareas también se convertirá en más de un problema, pero no puedo decir en qué medida ni en qué plazo. Los efectos de las mareas son complicados y el calentamiento de las mareas se comprende mejor en objetos con órbitas excéntricas que ya han tenido su propia rotación bloqueada por las mareas (por ejemplo, Io). Una investigación completa del problema probablemente justifique una buena lectura y comprensión de la disipación de las mareas en un cuerpo esférico homogéneo, y no voy a hacer eso por ti hoy -) Calentamiento de las mareas de exoplanetas similares a la Tierra alrededor de estrellas M: térmico, magnético , y Orbital Evolutions sugiere que las altas tasas de calentamiento asociadas con las órbitas excéntricas pueden generar efectos de invernadero desbocados, probablemente esterilizando la biosfera. Dado que ya es algo inverosímil que la Tierra sea capturada en lugar de expulsada, ¡esperar que sea capturada en una bonita órbita circular para evitar el calentamiento excesivo de las mareas parece aún menos probable!

Por supuesto, puede agitar esto a mano como mejor le parezca, en última instancia, no lo es. imposible, y por lo que sabemos, ya vivimos en un planeta que es un poco inusual y la galaxia es un lugar grande.

El tiempo que tarda un cuerpo en quedar bloqueado por mareas se puede aproximar por $ T_ approx < omega a ^ 6 I Q over 3Gm_p ^ 2 k_2 r ^ 5> $ donde $ omega $ es la velocidad de giro de la Tierra (

2π rad / día), $ a $ nuevo semieje mayor orbital, $ I $ es el momento de inercia (que es 0.331 x la masa de la Tierra x el radio de la Tierra al cuadrado), $ Q $ es la función de disipación, $ G $ es la constante gravitacional, $ m_p $ es la masa de Júpiter, $ k_2 $ es el número de amor de la Tierra y $ r $ es el radio de la Tierra. Para la Tierra, Q parece ser aproximadamente 100 y $ k_2 $ parece ser aproximadamente 0,308

Esto termina con una escala de tiempo del orden de 1,23 x 10 8 años. eso es bastante rápido!

Ahora, la mayor parte del momento angular del sistema Tierra-Luna está en la Luna, pero ya hemos establecido que la Luna está ahora en una órbita inestable y con toda probabilidad desaparecerá en menos de mil millones de años (posiblemente bien debajo). Sin la influencia de las mareas de la Luna ayudando a arrastrar a la Tierra de nuevo a la velocidad, probablemente también estará bloqueada por las mareas en Júpiter en una escala de tiempo del orden de mil millones de años (lo que significa `` probablemente no tan rápido como 100 millones de años, pero probablemente más rápido ''). más de 10 mil millones de años).

Las mareas enormes se reducirán lentamente y el calentamiento de las mareas disminuirá. Ahora te quedas con un & quot; día & quot; que tiene más de 72 días de duración. Para el lado que mira a Júpiter, la noche de un mes habrá reflejado la luz de Júpiter brillando sobre él. hará frío, pero no oscuro. Para el lado exterior, la noche será muy larga y muy fría.

La gran diferencia de temperatura entre los lados diurno y nocturno provocará fuertes vientos. tal vez tormentas continuas, tal vez no, no estoy seguro. Se formarán gruesas capas de hielo y nieve en el lado nocturno, cubriendo todo.

Probablemente, la vida superficial más compleja se destruirá en este entorno. La vida submarina compleja, como la que se formó alrededor de los fumadores negros, puede que ni siquiera se dé cuenta del cambio en su situación.

En algún momento, la dínamo geomagnética probablemente también se detendrá. El campo magnético se debilitará enormemente y el viento solar irá despojando lentamente de la atmósfera, dejando finalmente un mundo helado donde la vida solo puede existir en los océanos más profundos.


Aurora de protones descubierta en Marte

La nave espacial MAVEN (atmósfera de Marte y evolución volátil) de la NASA ha encontrado un nuevo tipo de aurora marciana que se produce en gran parte del lado diurno del planeta. Un artículo que informa sobre este descubrimiento se publica en la revista. Astronomía de la naturaleza.

En la Tierra, las luces del Norte y del Sur ocurren cuando el viento solar (partículas cargadas eléctricamente del Sol) sigue las líneas del campo geomagnético de nuestro planeta hacia los polos y choca con la atmósfera superior. Marte carece de un campo magnético global, por lo que, en cambio, el viento solar se acumula frente a Marte en un arco de choque, lo que impide que las partículas cargadas alcancen la mayor parte de la atmósfera. Sin embargo, en un proceso observado por primera vez por la nave espacial MAVEN de la NASA, algunos protones del viento solar pueden deslizarse más allá del arco de choque al unirse primero con electrones de la atmósfera superior marciana para formar átomos de hidrógeno. Debido a que estos átomos de hidrógeno son eléctricamente neutros, pueden atravesar el arco de choque y crear una aurora de protones ultravioleta en el lado diurno de Marte. Crédito de la imagen: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA.

Los científicos del proyecto MAVEN estaban estudiando la atmósfera de Marte con el espectrógrafo ultravioleta de imágenes (IUVS) y observaron que, en ocasiones, la luz ultravioleta procedente del gas hidrógeno en la atmósfera superior del planeta se iluminaba misteriosamente durante unas horas.

Luego notaron que los eventos de brillo ocurrieron cuando otro instrumento MAVEN, el Analizador de Iones de Viento Solar (SWIA), midió protones de viento solar mejorados.

Pero dos acertijos hacen que este tipo de auroras parezca imposible a primera vista: ¿cómo pasaron estos protones el "arco de choque" del planeta, un obstáculo magnético que normalmente desvía las partículas cargadas del viento solar alrededor del planeta? ¿Y cómo podrían los protones emitir luz, ya que los átomos necesitan electrones para hacerlo?

“La respuesta fue un robo. A medida que se acercan a Marte, los protones que entran con el viento solar se transforman en átomos neutros al robar electrones del borde exterior de la enorme nube de hidrógeno que rodea el planeta ”, dijo el Dr. Justin Deighan, de la Universidad de Colorado, Boulder.

"El arco de choque solo puede desviar partículas cargadas, por lo que estos átomos neutros continúan".

Cuando esos átomos entrantes de alta velocidad golpean la atmósfera marciana, parte de su energía se emitió como luz ultravioleta, que es invisible para el ojo humano pero detectable para instrumentos como IUVS.

De hecho, un átomo entrante puede chocar con moléculas en la atmósfera cientos de veces antes de que se desacelere, emitiendo una gran cantidad de fotones ultravioleta.

"Las auroras de protones marcianos son más que un espectáculo de luces", dijo el Dr. Jasper Halekas, de la Universidad de Iowa.

“Revelan que el viento solar no se desvía completamente alrededor de Marte, al mostrar cómo los protones del viento solar pueden escabullirse más allá del arco de choque e impactar la atmósfera, depositando energía e incluso mejorando el contenido de hidrógeno allí”.

Las auroras de protones ocurren en la Tierra, pero no con tanta frecuencia como en Marte.

Una diferencia clave es el fuerte campo magnético de la Tierra, que desvía el viento solar de la Tierra en un grado mucho mayor que en Marte.

En la Tierra, las auroras de protones solo ocurren en regiones muy pequeñas cerca de los polos, mientras que en Marte pueden ocurrir en todas partes.

Sin embargo, las auroras de protones podrían ser comunes en Venus y en Titán, la luna de Saturno.

Como Marte, estos dos mundos carecen de sus propios campos magnéticos y tienen mucho hidrógeno en sus atmósferas superiores & # 8212 con muchos electrones para compartir.

Mirando más allá, es probable que muchos planetas que orbitan alrededor de otras estrellas tengan las mismas condiciones favorables y es probable que también tengan auroras de protones.

J. Deighan et al. Descubrimiento de una aurora de protones en Marte. Astronomía de la naturaleza, publicado en línea el 23 de julio de 2018 doi: 10.1038 / s41550-018-0538-5


Contenido

Hasta la invención del telescopio (alrededor de 1608), la astronomía solo comprendía la observación y predicción de los movimientos de los objetos que se podían observar a simple vista. En algunos lugares, como Stonehenge, las primeras culturas ensamblaron artefactos masivos que probablemente tenían un propósito astronómico. Además de sus usos ceremoniales, estos observatorios podrían emplearse para determinar las estaciones, un factor importante para saber cuándo plantar cultivos, así como la duración del año. [3]

A medida que se desarrollaron las civilizaciones, especialmente los caldeos, Egipto, la antigua Grecia, India y China, se reunieron observatorios astronómicos y se comenzaron a explorar ideas sobre la naturaleza del universo. Se desarrollaron las primeras ideas sobre los movimientos de los planetas y se exploró filosóficamente la naturaleza del sol, la luna y la tierra en el universo. Estos incluyeron especulaciones sobre la naturaleza esférica de la tierra y la luna, y la rotación y movimiento de la tierra a través de los cielos.

Se hicieron algunos descubrimientos astronómicos notables antes de la aplicación del telescopio. Por ejemplo, los chinos estimaron la oblicuidad de la eclíptica ya en el año 1000 a. C. Los caldeos descubrieron que los eclipses se repetían en un ciclo repetitivo conocido como saros. En el siglo II a.C., Hiparco, quien también fue autor del primer catálogo estelar, estimó el tamaño y la distancia de la luna.

Durante la Edad Media, la astronomía observacional estuvo prácticamente estancada en Europa hasta el siglo XV. Sin embargo, la astronomía observacional floreció en las regiones conquistadas por los árabes (desde Persia hasta España). Los astrónomos árabes introdujeron muchos nombres que ahora se utilizan para estrellas individuales. [4] [5]

Revolución científica

Durante el Renacimiento, Copérnico propuso un modelo heliocéntrico del Sistema Solar. Su trabajo fue defendido, ampliado y corregido por Galileo y Kepler: el primero comenzó a usar los telescopios que construyó para mejorar sus observaciones, el segundo fue el primero en describir correctamente el movimiento de los planetas en un sistema con el sol en el centro. [6].

Sin embargo, Kepler no logró formular una teoría detrás de las leyes empíricas que escribió. Se dejó a las leyes del movimiento de Newton y su ley de la gravitación predecir las leyes descubiertas por Kepler. Newton también desarrolló el telescopio reflector.

Durante el siglo XVIII, la atención al problema teórico de los tres cuerpos por Euler, Clairaut y D'Alembert condujo a predicciones más precisas sobre los movimientos de la luna y los planetas. Este trabajo fue refinado aún más por Lagrange y Laplace, permitiendo estimar las masas de los planetas y lunas a partir de sus perturbaciones.

Otros descubrimientos observacionales fueron paralelos a las mejoras en el tamaño y la calidad del telescopio. Lacaille produjo calatogues de estrellas más extensos. El astrónomo William Herschel realizó un extenso catálogo de nebulosidad y cúmulos, y en 1781 descubrió el planeta Urano, el primer planeta nuevo que descubrió también descubrió que la Vía Láctea es un sistema de estrellas con forma de disco. La distancia a una estrella se midió por primera vez en 1838, cuando Friedrich Bessel midió el paralaje de 61 Cygni.

En el siglo XIX, la introducción de nuevas tecnologías (incluidas la espectroscopia y la fotografía) trajo aún más avances. Por ejemplo, en 1814-15, Fraunhofer descubrió unas 600 bandas en el espectro del sol, que más tarde (1859) Kirchhoff atribuyó a la presencia de diferentes elementos químicos. Se demostró que las estrellas son similares al propio sol de la Tierra, pero con una amplia gama de temperaturas, masas y tamaños. [4]

La existencia de galaxias externas a la Vía Láctea solo se demostró a principios del siglo XX, poco después, se descubrió la expansión del universo a través de mediciones de las velocidades de recesión de las galaxias.

Gracias a la nueva instrumentación (por ejemplo, radiotelescopios o satélites artificiales) que permiten la observación de todo el espectro electromagnético, la astronomía moderna también ha descubierto muchos objetos exóticos como galaxias activas (radiogalaxias, quásares, blazares) y púlsares. Las observaciones se han utilizado para desarrollar teorías físicas que describen algunos de estos objetos en términos de objetos como agujeros negros y estrellas de neutrones.

La cosmología física hizo grandes avances durante el siglo XX, con el modelo del Big Bang fuertemente apoyado por la evidencia proporcionada por la astronomía y la física, como la radiación cósmica de fondo de microondas, la ley de Hubble y la abundancia cosmológica de elementos.


Empezar de nuevo: la evolución de los planetas está mal

Las ideas sobre la evolución planetaria están tan lejos de la base con las observaciones de exoplanetas, que es hora de hacer borrón y cuenta nueva.

Planetas en el caos, & # 8221 Ann Finkbeiner titula un artículo en Nature. En realidad, a los planetas les va bien, pero las teorías para explicar sus orígenes están tan lejos que no se pueden salvar. El subtítulo dice:

El descubrimiento de miles de sistemas estelares tremendamente diferente al nuestro posee demolió ideas sobre cómo se forman los planetas. Los astrónomos están buscando un teoría completamente nueva.

Su revisión recuerda la broma de Huxley de que muchas teorías hermosas fueron destruidas por un hecho desagradable. & # 8220 No hace mucho tiempo, tan recientemente como a mediados de la década de 1990, de hecho, hubo una teoría tan hermosa que los astrónomos lo pensaron simplemente tenía que ser verdad.& # 8221 Era la teoría de la acreción central (la hipótesis nebular de Laplace actualizada). Era hermoso porque encajaba bien con el darwinismo y la acumulación lenta y gradual de cambios infinitesimales. También era hermoso, porque explicaba la disposición de nuestro sistema solar: planetas rocosos cerca del sol, cuerpos helados más lejos. & # 8220Y porque el Los mismos principios de física y astronomía deben aplicarse en todo el Universo., eso predicho que cualquier sistema de & # 8216exoplanetas & # 8217 alrededor de otra estrella se vería más o menos igual. & # 8221 ¿Ves? Incluso hizo predicciones. Buena teoria.

La realidad tenía una forma de castigar a los científicos por extrapolar de una muestra de uno.

Pero a mediados de la década de 1990, Los astrónomos realmente comenzaron a encontrar esos exoplanetas, y no se parecían en nada a los de nuestro Sistema Solar. Gigantes gaseosos del tamaño de Júpiter giraban alrededor de sus estrellas en órbitas diminutas, donde la acreción del núcleo decía que los gigantes gaseosos eran imposibles. Otros exoplanetas trazaron órbitas salvajemente elípticas. Algunos daban vueltas alrededor de sus estrellas y polos # 8217. Los sistemas planetarios, al parecer, podían tomar cualquier forma que no violara las leyes de la física.

La triste conflagración de la hermosa teoría se ha contado y vuelto a contar antes (21/3/06, 21/5/09, 31/8/10), especialmente desde que la nave espacial Kepler aumentó la temperatura. Lo nuevo para julio de 2014 es que los astrónomos aún no han avanzado con teorías alternativas.

Los hallazgos han desencadenado controversia y confusión, como astrónomos lucha para averiguar qué le faltaba a la vieja teoría. Ellos son probando ideas, pero aún están lejos de ser seguras cómo encajan las piezas. El campo en su estado actual "doesn & # 8217t tiene mucho sentido", dice Norm Murray del Instituto Canadiense de Astrofísica Teórica en Toronto. "Es & # 8217s imposible ahora dar cuenta de todo”, Coincide Kevin Schlaufman, astrofísico del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en Cambridge. Hasta que los investigadores alcanzan un nuevo consenso, ellos van a no ser capaz de entender cómo encaja nuestro propio Sistema Solar el gran esquema de las cosasmucho menos predecir Qué más podría existir.

No es propio de la naturaleza dejar una tragedia sin esperanza, por lo que Finkbeiner ofrece algunos destellos de esperanza. Nuevos conceptos de interacción y migración están ayudando a explicar cómo algunos planetas se volvieron tremendamente excéntricos, o cómo los Júpiter calientes se acercaron tanto a sus estrellas, por ejemplo. Muchos astrónomos todavía creen que la acumulación de núcleos algunas cosas bien, & # 8221 como la idea de que los planetas son productos sobrantes del origen de las estrellas. Curiosamente, cuenta la vieja teoría como si aún fuera cierta, después de haberla falsificado en la introducción.

Pero luego entra en la era de 2001, las rarezas espaciales. “Fue como, & # 8216 ¡Qué! "Ni siquiera estábamos buscando eso", dijo un astrónomo en el anuncio de 1995 del primer Júpiter caliente. El catálogo de anomalías imprevistas ha dejado a los astrónomos rascándose la cabeza. De acuerdo con la ley de Bloch & # 8217, & # 8220 cada solución genera nuevos problemas, & # 8221 las soluciones ofrecidas hicieron precisamente eso:

Para explicar los Júpiter calientes, por ejemplo, sugerir que los planetas no se quedaron en su lugar de nacimiento en los fríos límites exteriores de los discos estelares. En cambio, los gigantes infantiles en espiral hacia adentro a medida que el gas viscoso del disco ralentizaba sus órbitas. En algún momento, por razones desconocidas, detuvieron sus espirales de muerte. y se establecieron en órbitas estables cercanas a sus estrellas. A pesar de las temperaturas extremas, los planetas gigantes tenían una gravedad lo suficientemente fuerte como para Mantenga su gas.

Las super-Tierras tampoco se ajustan a la vieja teoría & # 8220beautiful & # 8221, agrega que son uniformes & # 8220más difícil de explicar. & # 8221 ¿Pero ayuda una analogía concisa? & # 8220Las super-Tierras probablemente no sean agradables, estereotipadas aves”, Dice Eric Ford, astrofísico de la Universidad Estatal de Pensilvania en University Park. "Quizás algunos son más como pingüinos. " El humor puede ser una distracción en el trabajo. & # 8220 El tamaño de la bandada de la súper Tierra requiere explicación, & # 8221 les recuerda a los trabajadores, como un jefe severo. & # 8220 La teoría estándar no puede hacer eso porque en los modelos existentes, las regiones centrales de los discos estelares contienen muy poco material para crear varias super-Tierras cercanas. & # 8221

Los trabajadores se pusieron a trabajar, añadiendo discos más pesados ​​y & # 8220migración, migración, migración & # 8221. Ese proceso parece ser la nueva materia oscura para explicar las anomalías de los creadores de planetas. Desafortunadamente, los modelos de migración tienen sus propios problemas que desafían la migración como teoría científica:

Tales modelos son atractivo, pero el concepto de migración, especialmente de los planetas más pequeños, hace que algunos investigadores se detengan, aunque solo sea porque nadie lo ha visto nunca. Las observaciones necesarias pueden no ser posibles: las estrellas lo suficientemente jóvenes como para tener planetas que migran a través de discos protoplanetarios todavía están rodeadas de polvo y su luz parpadea, lo que lo convierte en extremadamente improbable que los métodos actuales puedan seleccionar el oscurecimiento causado por un planeta en tránsito. La teoría tampoco está asentada. Los modelistas lo han encontrado difícil de explicar por qué los planetas migratorios, grandes o pequeños, se detendrían en las órbitas que los astrónomos han observado. En simulaciones, dice Winn, ellos no & # 8217t: "los planetas se desploman sobre la estrella”.

Además, si los planetas migran tan rápido como predicen los modelos, en su mayoría ya deberían haber desaparecido, derretidos hasta el olvido dentro de sus estrellas madre. Los astrónomos no deben olvidar el olvido. La & # 8220 mayor pregunta & # 8221 todavía los persigue: & # 8220 por qué nuestro Sistema Solar es tan diferente. & # 8221 Nuestra ordenada disposición de planetas en órbitas estables, con un planeta vivo seguro en su zona habitable, no se parece en nada a la mayoría de los sistemas planetarios extrasolares. Noticias de última hora: Uno de los planetas más parecidos a la Tierra jamás encontrado resulta ser una ilusión, informaron New Scientist y National Geographic. Los & # 8220planetas & # 8221 eran probablemente solo manchas estelares debido al campo magnético de la estrella & # 8217s. Adiós, Gliese 581 d. Jacob Aron bromeó sobre New Scientist:

Escriba el nombre & # 8220Gliese 581 d & # 8221 en un motor de búsqueda, y encontrará & # 8217ll cientos de imágenes tentadoras de un mundo parecido a la Tierra. El exoplaneta ha sido uno de los principales contendientes para el mundo más amigable con la vida más allá de nuestro sistema solar desde que fue descubierto en 2007. Hay & # 8217s sólo un problema - probablemente no existe & # 8217t.

Estado actual de las teorías de formación de planetas: malas noticias.

Mientras tanto, los investigadores continúan nutrir su lío de modelos, que han crecido casi tanto exótico y abundante como los planetas ellos buscar explicar. Y si las teorías actuales son inconexo, ad hoc y ya no es hermoso, así es a menudo como procede la ciencia, señala Murray. "La vida", dice, "es así".

Finkbeiner & # 8217s final feliz de la historia se encuentra en el futuro. & # 8220 Observaciones futuras mayo dar algunos responde, & # 8221 ella sueña.

Prueba esa excusa en casa o en el trabajo. Susie, tu habitación es un desastre. Yo & # 8217m nutrir la vida desordenada es así. John, tu informe no siguió mis instrucciones. Su vida exótica es así. Mecánico, pones las piezas en los lugares equivocados. Es inconexo, pero la vida es así. Abogado, sólo está inventando cosas. Es ad hoc, pero la vida es así. Decorador de casa, arruinaste mi sala de estar. Ya no es hermoso, pero la vida es así. Hijo, ¿por qué obtuviste un & # 8220F & # 8221 en tu papel? Tengo algunas cosas bien. Contador, ¿qué son esas entradas extrañas que puso en el libro mayor? ¡Esto requiere explicación! No son tus pájaros estereotipados, tal vez algunos sean como pingüinos. Científico, todo lo que dijo está mal. Las observaciones futuras pueden dar algunas respuestas.

Neil Tyson, ¿qué vas a decir sobre este artículo? ¿Dónde está ahora tu positivismo?

Este artículo es tanto más agravante cuando se recuerda que los cosmogonistas seculares han vendido un escenario falso durante siglos desde Laplace, propuesto sin parar durante décadas por obras de arte, libros de texto y documentales de televisión que han utilizado esta teoría desacreditada para apuntalar una teoría de moléculas a ... escenario del hombre, supuestamente ilustrando por qué la ciencia es superior a la religión. Tomaremos Génesis 1: 1 cualquier día sobre esta falsa Hipótesis Nebulosa.

Ellos han tenido su oportunidad. Dale una patada a los narradores materialistas. La Tierra es un planeta privilegiado (24/5/11) en un sistema solar diseñado que es donde lleva la evidencia. Los planetas extrasolares pueden explicarse como el producto final de procesos destructivos, no como procesos creativos. El diseño es evidente en todas partes como nuestra propia creación, sostenemos que estas verdades son evidentes entre los seres racionales en la Tierra verde de Dios.


Ver el vídeo: Ο ΝΑΝΟΣ ΠΛΑΝΗΤΗΣ ΠΛΟΥΤΩΝ από το Ηλιακό Σύστ. στο Διάστημα 13. Κωννος Αθ. Οικονόμου (Diciembre 2022).