NASA/JPL/Space Science Institute

Hace 14 años que los científicos buscan el origen del agua presente en las capas superiores de la atmósfera de Saturno. El telescopio espacial Herschel, de la Agencia Espacial Europea, ESA, acaba de resolver el misterio: viene del satélite natural de Saturno, Encélado. El agua que sale expelida de él forma un gigantesco anillo de vapor de agua alrededor de Saturno.

Estos resultados de Herschel implican que Encélado es el único satélite natural que se tiene noticia en el Sistema Solar que influye en la composición química del planeta al que orbita.

Encélado expulsa alrededor de 250 kg de vapor de agua cada segundo, mediante chorros que parten de su polo sur y que son conocidos como ‘the Tiger Stripes’ –las franjas del tigre- por las características marcas que dejan en su superficie.

Las cruciales observaciones de Herschel revelan que el agua crea una gran estructura en forma de donut –técnicamente un ‘toroide’ – de vapor, que rodea a Saturno.

La anchura total del toroide es de más de diez veces el radio de Saturno, pero su grosor equivale a solo un radio del planeta. Encélado orbita al planeta a una distancia de unos cuatro radios de Saturno y, desde ahí, alimenta el toroide con sus chorros de agua.

A pesar de su enorme tamaño, este gran toroide no había sido observado hasta ahora porque el vapor de agua es transparente a la luz visible, pero no a la radiación infrarroja que detecta el telescopio Herschel.

Se sabe que la atmósfera de Saturno contiene restos de agua en estado gaseoso en sus capas más profundas. La presencia de agua en las capas superiores de la atmósfera ha constituido un enigma hasta ahora.

El telescopio predecesor de Herschel, el Observatorio Espacial Infrarrojo ISO, también de la ESA, detectó el agua en las capas superiores de Saturno, en 1997. Pero se desconocía su origen. Los modelos computacionales desarrollados a partir de los últimos datos de Herschel revelan que entre el 3% y el 5% del agua que expele Encélado acaba cayendo en Saturno.

“No existe un fenómeno comparable en la Tierra”, dice Paul Hartogh, del Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Katlenburg-Lindau, en Alemania, director del equipo responsable del análisis de estos resultados. “Esto pasa sólo en Saturno. A nuestra atmósfera no llegan cantidades significativas de agua procedentes del espacio”.

Aunque la mayor parte del agua de Encélado se pierde en el espacio; se congela en los anillos de Saturno; o llega también, probablemente, a los demás satélites naturales de Saturno, la pequeña fracción que cae en el planeta es suficiente para explicar el agua detectada en la parte superior de la atmósfera saturniana.

Esta agua es también responsable de la producción de otros compuestos oxigenados, como el dióxido de carbono.

En última instancia el agua de las capas superiores de Saturno es transportada a niveles inferiores, donde se condensa; pero las cantidades son tan pequeñas que las nubes resultantes no son observables.

“Una vez más Herschel ha demostrado su valor. Estas son observaciones que sólo Herschel puede llevar a cabo”, afirma Göran Pilbratt, Jefe Científico de Herschel, de la ESA.

“El Observatorio Espacial Infrarrojo de la ESA, ISO, detectó el vapor de agua en la atmósfera de Saturno; después, la misión Cassini/Huygens, de la NASA y la ESA, descubrió los chorros de Encélado; ahora, Herschel desvela el escenario completo, mostrando cómo encajan todas estas observaciones”.

Estas observaciones fueron realizadas con el instrumento HIFI de Herschel el 21 de junio y el 8 de julio de 2009 y el 24  de junio de 2010.

El artículo intitulado Direct detection of the Enceladus water torus with Herschel de P. Hartogh et al.  se publica en Astronomy and Astrophysics, 532, L2 doi: 10.1051/0004-6361/201117377 (2011).

Más información en:

http://www.esa.int/esaCP/SEMNGHFTFQG_index_0.html

El telescopio muy grande VLT, de la organización Observatorio Europeo Austral, ESO, unió fuerzas con la sonda Cassini de la NASA para estudiar, con un nivel de detalle nunca antes alcanzado, una singular tormenta en la atmósfera del planeta Saturno. El nuevo estudio, realizado por un equipo internacional de astrónomos, aparece publicado en la revista Science.

La atmósfera del planeta Saturno es normalmente tranquila y apacible. Sin embargo, una vez en su año (que equivale a unos treinta años terrestres), cuando la primavera se acerca al hemisferio norte del planeta gigante, algo se agita bajo las nubes, provocando una drástica perturbación en todo el planeta.

La última de estas tormentas fue detectada en diciembre de 2010, por el instrumento de radio y plasma de la sonda Cassini de NASA, en órbita alrededor del planeta, y astrónomos aficionados pudieron monitorearla. Finalmente fue estudiada en gran detalle usando la cámara infrarroja VISIR del telescopio VLT de ESO, en Cerro Paranal, Chile, en conjunto con observaciones obtenidas con el instrumento CIRS de la sonda Cassini.

Se trata de la sexta de estas grandes tormentas detectada desde 1876, pero es la primera que ha podido ser estudiada en infrarrojo térmico –que permite ver las variaciones de temperatura en el interior de la tormenta en Saturno– y la primera observada por una sonda espacial.

“Esta perturbación en el hemisferio norte de Saturno ha creado una gigantesca, violenta y compleja erupción de material brillante desde las nubes, que se ha esparcido hasta rodear todo el planeta”, explica Leigh Fletcher (Universidad de Oxford, Reino Unido), autor principal del nuevo estudio. “Tener el VLT y Cassini investigando al mismo tiempo esta tormenta nos ofrece una gran oportunidad para poner  en contexto las observaciones de Cassini. Estudios previos de estas tormentas sólo habían podido utilizar la luz reflejada del Sol, pero ahora, al observar la luz infrarroja térmica por primera vez, podemos revelar regiones ocultas de la atmósfera y medir los cambios realmente sustanciales en temperatura y vientos asociados con este evento”.

La tormenta pudo haberse originado en las profundidades de las nubes de agua, donde un fenómeno parecido a las tormentas eléctricas desencadenó la creación de una gigantesca columna de convección: así como el aire caliente tiende a subir dentro de una habitación calefaccionada, esta masa de gas se desplazó hacia arriba, empujando la normalmente serena atmósfera exterior de Saturno. Estas grandes perturbaciones interactúan con el viento que circula hacia el este y oeste, causando cambios drásticos de temperatura en la parte superior de la atmósfera.

“Nuestras nuevas observaciones muestran que la tormenta tiene un efecto enorme en la atmósfera: transporta energía y material a través de grandes distancias, modifica los vientos atmosféricos –creando corrientes de material eyectado y torbellinos gigantes– y perturba el lento cambio de estaciones en Saturno”, agrega Glenn Orton (Laboratorio de Propulsión a Reacción, JPL, Pasadena, Estados Unidos), otro integrante del equipo.

Unas características inesperadas que reveló la nueva imagen obtenida por VISIR fueron bautizadas como faros estratosféricos. Se trata de cambios de temperatura muy fuertes en lo alto de la estratósfera de Saturno, a unos 250-300 km sobre la cima de las nubes de la atmósfera baja, que muestran lo lejos que se extienden los efectos de la tormenta en la atmósfera. La temperatura en la estratósfera de Saturno es normalmente de unos -130 Celsius, en esta época, pero las mediciones mostraron que los faros estaban unos 15-20 Celsius más calientes.

Los faros son completamente invisibles si se observa la luz reflejada por el Sol, pero destacan sobre el resto del planeta en luz infrarroja térmica, detectada por VISIR. Nunca antes habían sido detectados, por lo que los astrónomos no están seguros de si se trata de una característica común en este tipo de tormentas.

“Tuvimos suerte de tener un período de observación planificado para comienzos de 2011, el cual ESO nos permitió mover para poder observar la tormenta lo antes posible. Otro golpe de suerte fue que el instrumento CIRS de Cassini pudiera observar la tormenta al mismo tiempo, lo que nos permitió obtener imágenes con el VLT y espectros con Cassini para poder comparar”, concluye Leigh Fletcher. “Continuaremos observando este evento que ocurre sólo una vez por cada generación”.

Más información en:

http://www.eso.org/public/news/eso1116/

NASA/ JPL

Convirtiendo el sueño de una noche de verano en realidad, la nave espacial Cassini, de la NASA, comienza su nueva extensión de misión: la misión Solsticio de Cassini. Esta extensión le tomará a Cassini desde unos pocos meses pasado el solsticio de verano del hemisferio norte de Saturno hasta septiembre de 2017. Esto permitirá a los científicos estudiar los cambios estacionales y otros cambios de clima a largo plazo sobre Saturno y sus satélites.

Cassini había llegado justo después del solsticio de invierno del hemisferio norte de Saturno, en 2004, y la extensión continúa unos meses más allá del solsticio de verano del norte, en mayo de 2017. Esto permitirá a los científicos estudiar un ciclo estacional completo en Saturno que nunca ha sido estudiado con este nivel de detalle.

Cassini ha revelado una abundancia de descubrimientos científicos desde su lanzamiento en 1997, incluidas características previamente desconocidas de un mundo similar a la Tierra: el satélite Titán de Saturno, y la nube de vapor de agua y partículas orgánicas surgiendo desde otro satélite: Encélado.

La misión Solsticio de Cassini permitirá el estudio continuo de estos mundos intrigantes. También permitirá a los científicos continuar las observaciones de los anillos de Saturno y la burbuja magnética alrededor del planeta, conocida como magnetosfera. Cerca del final de la misión, la nave espacial hará inmersiones repetidas entre Saturno y sus anillos para obtener un conocimiento profundo de los gases del gigante. Durante estas inmersiones, la nave espacial estudiará la estructura interna de Saturno, sus fluctuaciones magnéticas y la masa del anillo.

Cassini entró en órbita alrededor de Saturno en 2004. Los administradores de la misión habían planeado originalmente una gira de cuatro años por el sistema de Saturno. En 2008, Cassini recibió una extensión de misión hasta septiembre de 2010 para sondear el planeta y sus satélites durante el equinoccio, cuando el Sol está directamente sobre el Ecuador. El equinoccio, ocurrido en agosto de 2009, marcó el cambio al otoño austral y la primavera boreal. La segunda prórroga de la misión, llamada misión Solsticio de Cassini, fue anunciada a principios de este año.

“Después de casi siete años de viaje y seis años en órbita a Saturno, esta nave espacial aún tiene para largo”, dijo Bob Mitchell, director del programa Cassini en el Laboratorio de Propulsión a Reacción, JPL, de la NASA, en Pasadena, California. “Con siete años más por delante, la producción científica será tan emocionante como la que hemos visto hasta ahora”.

Más información en:

http://www.jpl.nasa.gov/

NASA/ JPL/ Space Science Institute

La nave espacial Cassini, de la NASA, irá a la caza de las marcas de calor en las “rayas de tigre”, en la sombría región polar sur de Encelado, el satélite natural de Saturno, el viernes, 13 de agosto de 2010. El máximo acercamiento colocará a la nave a unos 2.500 kilómetros de la superficie de Encelado.

Las rayas de tigre que, en realidad, son fisuras gigantes que arrojan chorros de vapor de agua y  partículas orgánicas al espacio a cientos de kilómetros, son difíciles de ver en el espectro de luz visible porque el invierno está empezando a oscurecer el hemisferio sur de Encelado. Cassini, sin embargo, tiene su propia versión de “anteojos de visión nocturna”: el instrumento espectrómetro infrarrojo compuesto, que puede realizar un seguimiento del calor incluso cuando la luz visible es baja. El instrumento mapeará las temperaturas en las fracturas transversales entre las rayas de tigre Cairo Sulcus y Alexandria Sulcus. También explorará parte de la raya de tigre Damasco Sulcus.

El sobrevuelo relativamente alto permite que el espectrómetro infrarrojo compuesto rastree lentamente la superficie de la raya de tigre en todo el sobrevuelo. Ese tipo de cobertura es más difícil en altitudes más bajas porque la superficie pasa muy rápido.

Además, el espectrómetro de mapeo visual e infrarrojo recopilará datos sobre la composición de Encelado y las cámaras de imágenes tomarán fotografías.

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J. Nichols/ NASA/ ESA/ U. Leicester

Un equipo internacional de científicos dirigido por el doctor Jonathan Nichols, de la Universidad de Leicester ha descubierto que las auroras de Saturno, un etéreo resplandor ultravioleta que ilumina la atmósfera superior de Saturno, cerca de los polos, pulsa alrededor de una vez por día saturnino.

La duración de un día de Saturno ha sido objeto de mucho debate desde que se descubrió que el tradicional “reloj” para medir el período de rotación de Saturno, un planeta gigante gaseoso sin una superficie sólida como referencia, al parecer, no da bien la hora.

Saturno, al igual que todos los planetas magnetizados, emite ondas de radio al espacio desde las regiones polares. Estas emisiones de radio pulsan con un periodo de cerca de 11 h, y el período de los pulsos se creía, originalmente durante la época de la Voyager, que representaba la rotación del planeta. Sin embargo, con los años, el período de pulsación de las emisiones de radio ha variado y, dado que la rotación de un planeta no puede ser fácilmente acelerada o lentificada, la búsqueda de la fuente de la variación del período de radio se ha convertido en uno de los más desconcertantes rompecabezas de la ciencia planetaria.

Ahora, en un artículo que será publicado en Geophysical Research Letters, el 6 de agosto de 2010, Nichols et al. utilizan imágenes del telescopio espacial Hubble de la NASA  y de la ESA, de las auroras de Saturno, obtenidas entre 2005-2009, para demostrar que no sólo pulsan las emisiones de radio, sino que también las auroras laten en conjunto con las emisiones de radio.

El Dr. Nichols dijo: “Éste es un descubrimiento importante por dos razones. En primer lugar, proporciona un eslabón, largamente sospechado, pero perdido hasta el momento, entre las emisiones de radio y las aurorales y, en segundo lugar, añade una herramienta fundamental para diagnosticar la causa de los latidos irregulares de Saturno”.

Las auroras, más comúnmente conocidas como las “luces del norte”, en la Tierra, se producen cuando las partículas cargadas en el espacio son canalizadas a lo largo del campo magnético de un planeta hacia la atmósfera superior del planeta cerca de los polos, después de lo cual las partículas impactan la atmósfera y hacen que se ilumine. Esto ocurre cuando el campo magnético de un planeta sufre, por ejemplo, los embates de una corriente de partículas emitidas por el Sol, o cuando los satélites naturales, como Encelado o Io, expulsan material al espacio, cercano al planeta.

Las ondas de radio de Saturno se sospechaba desde hacía tiempo que eran emitidas por partículas cargadas, a medida que se precipitaban hacia los polos, pero se habían observado pulsos de radio en las auroras de Saturno, una enigmática desconexión entre los dos fenómenos, supuestamente relacionados.

Sin embargo, Nichols et al. encontraron que al utilizar como reloj las pulsaciones de las emisiones de radio para organizar los datos de auroras, y apilando los resultados de todas las imágenes de auroras de Saturno del Hubble, obtenidas entre 2005 y 2009, la pulsación de las auroras finalmente se reveló.

El Dr. Nichols añadió: “Esto confirma que las auroras y las emisiones de radio están, de hecho, físicamente asociadas, tal como se sospechaba. Este vínculo es importante, ya que implica que el latido de las emisiones de radio está siendo impartido por los procesos que impulsan las auroras de Saturno, que a su vez pueden ser estudiados por la misión Cassini, actualmente en órbita alrededor de Saturno. Por lo tanto, nos lleva a dar un paso significativo hacia la solución del misterio de la variación en el período de la emisión de radio”.

Más información en:

http://www2.le.ac.uk/

Cassini/NASA

Un equipo de investigadores franceses ha desarrollado un modelo para seguir la expansión de los anillos de Saturno y otro para ver la evolución de las órbitas de los satélites. La unión de los dos modelos consigue explicar la formación de los más jóvenes y pequeños satélites naturales de Saturno, algo que, hasta ahora, no estaba al alcance de la capacidad de cálculo de las computadoras.

Los científicos consideran que los principales satélites naturales que orbitan los planetas gigantes se formaron cuando lo hicieron sus planetas, hace unos 4.500 millones de años. A pesar de ello, algunos de los pequeños satélites de Saturno son demasiado jóvenes (menos de 10 millones de años) para que sea el caso.

Una posibilidad es que los satélites se formaran en el borde de los anillos de Saturno, donde se acumulan agregados de partículas de hielo junto a restos rocosos y de polvo. Pero, hasta ahora, el poder de computación de las computadoras era insuficiente y ha hecho imposible modelar cómo podría haber ocurrido este proceso.

Esta semana, un equipo de investigadores liderado por Sébastien Charnoz, de la Universidad París Diderot-CNRS (Francia), propone, en Nature, un modelo hidrodinámico (unidimensional) para seguir la evolución de los anillos y otro, orbital (analítico), para rastrear el nacimiento de los pequeños satélites y evaluar cómo su formación se ve afectada por los anillos y por el propio Saturno.

“Estamos familiarizados con las simulaciones por computadora en 3D, y los modelos que tenemos son muy precisos en periodos cortos de tiempo (se puede simular la evolución de las galaxias con pocas órbitas, o los anillos de Saturno para 1 ó 2 órbitas), pero no se puede simular la evolución en escalas de tiempo largas debido a las limitaciones de las computadoras, incluso con las más caras”, explica Sébastien Charnoz.

“Con los satélites de Saturno necesitamos calcular la evolución de cerca de un billón de órbitas, y los mejores equipos sólo pueden abordar unas 100, como mucho, así que la idea era dividir el problema en dos más simples, tratando cada uno con un programa especial (modelo hidrodinámico para la difusión de los anillos y programa para ver la evolución orbital de satélites), y acoplarlos en un modelo único”, aclara el investigador.

Hablan los satélites y los anillos

En cada punto de tiempo los anillos “dicen” a los satélites cómo se propagan, y los satélites, a su vez, “dicen” al anillo donde están. El resultado es una simple descripción del problema, pero que puede usarse en miles de millones de órbitas.

A través de esta simulación híbrida, el grupo muestra cómo la “propagación viscosa” de los anillos de Saturno más allá del límite de Roche (la distancia del planeta a partir de la cual los anillos llegan a ser gravitacionalmente inestables) podría haber dado lugar a los pequeños satélites.

Sébastien Charnoz explica en qué consiste la propagación viscosa: “En astrofísica los discos son como ‘panqueques’ que de forma natural tienden a propagarse hacia el exterior. Es el caso de las galaxias, el disco alrededor de un agujero negro, los discos gaseosos que rodean las estrellas… o los anillos de Saturno. Esto se debe a las colisiones que se producen entre las partículas dentro del disco, que tienden a ir en todas direcciones. El resultado es una expansión del sistema, como lo hace una mancha de petróleo, por ejemplo”.

El modelo logra reproducir la distribución de las masas de los pequeños satélites y la arquitectura orbital. El confinamiento actual de los anillos principales y la existencia del denominado “anillo F” de polvo, parece ser consecuencia directa de la suma de la evolución viscosa y la formación de satélites.

Los anillos de Saturno, como un mini disco protoplanetario, puede ser el último lugar donde se produjo acreción activa en el Sistema Solar, hace entre un millón y diez millones de años.

Otras aplicaciones del modelo

“Nuestro modelo es muy adecuado para calcular cualquier disco ‘astrofísico’ en interacción con un cuerpo. Esto incluye (al menos) los anillos y discos protoplanetarios, y también el disco protolunar (el disco que originó a la Luna)”, comenta Charnoz.

Los investigadores planean adaptar el código desarrollado en discos protoplanetarios para calcular la evolución paralela de estos discos bajo la acción de los planetas jóvenes.

“Otra posibilidad muy interesante es computar la formación de la Luna a partir de los discos protolunares. Las primeras pruebas han demostrado que nuestro modelo reproduce la acreción de los discos protolunares en unos 5 minutos de tiempo de computadora”, apunta el científico.

“Queremos calcular la composición química de la protoluna mientras se estaba formando. Este es un problema sin resolver, desde hace tiempo, en astronomía ya que aún no se comprende plenamente por qué parece tener la misma composición de oxígeno que la Tierra y al mismo tiempo, tan poca agua y tan poco hierro”.

El trabajo publicado en la edición de Nature del 10 de junio de 2010 se titula “The recent formation of Saturn’s moonlets from viscous spreading of the main rings”, y son sus autores Sébastien Charnoz, Julien Salmon y Aurélien Crida.

Más información en:

http://www.plataformasinc.es/

NASA/JPL

Dos nuevos trabajos publicados basados en datos de la nave Cassini de la NASA escrutan la compleja actividad química en la superficie de Titán, el mayor satélite natural de Saturno. Si bien la química no biológica ofrece una explicación posible, algunos científicos creen que estas marcas químicas respaldan la defensa de una exótica forma de vida primitiva, o precursora de la vida, en la superficie de Titán. De acuerdo con una teoría propuesta por los astrobiólogos, las marcas cumplen con dos condiciones necesarias importantes para una hipotética “vida basada en el metano”.

Una clave procede de un artículo en línea en Icarus que demuestra que las moléculas de hidrógeno caen desde la atmósfera de Titán y desaparecen en la superficie. Otro artículo en línea en el Journal of Geophysical Research cartografía los hidrocarburos en la superficie de Titán y encuentra que hay una carencia de acetileno.

Esta carencia de acetileno es importante debido a que este compuesto químico sería probablemente la mejor fuente de energía para una vida en Titán basada en el metano, dice Chris McKay, astrobiólogo del Centro de Investigación Ames, de la NASA, en Moffett Field, California, quien propuso un conjunto de condiciones necesarias para este tipo de vida, basada en el metano, en Titán, en 2005. Una interpretación de los datos del acetileno es que los hidrocarburos se consumen como alimento. Pero McKay dice que el flujo de hidrógeno es incluso más crítico debido a que todos los mecanismos propuestos implican el consumo de hidrógeno.

“Sugerimos el consumo de hidrógeno debido a que es el gas obvio que usaría la vida de Titán, de forma similar al oxígeno que nosotros consumimos en la Tierra”, dice McKay. “Si estos signos resultan ser una señal de vida, sería doblemente apasionante debido a que representarían una segunda forma de vida, independiente de la vida basada en el agua de la Tierra”.

Hasta la fecha, las formas de vida basadas en el metano son sólo hipotéticas. Los científicos aún no han detectado esta forma de vida en ningún sitio, aunque hay microbios basados en el agua líquida en la Tierra que medran en el metano o lo producen como producto de desecho. En Titán, donde las temperaturas rondan los 90 Kelvin, un organismo basado en el metano tendría que usar una sustancia líquida como medio para sus procesos vivos, pero no agua. El agua es sólida en la superficie de Titán y demasiado fría para soportar la vida, tal como la conocemos.

La lista de candidatos líquidos es muy corta: metano líquido y moléculas relacionadas como el etano. Aunque se considera comúnmente al agua líquida como necesaria para la vida, ha habido una extensa especulación publicada en la literatura científica sobre que éste no es un requisito estricto.

Los nuevos hallazgos de hidrógeno son consistentes con las condiciones que podría producir una forma de vida exótica basada en el metano, pero no demuestran definitivamente su existencia, dice Darrell Strobel, científico interdisciplinario de la nave Cassini con sede en la Universidad Johns Hopkins, en Baltimore, Maryland, que es el autor del artículo sobre el hidrógeno.

Strobel, que estudia las atmósferas superiores de Saturno y Titán, analizó datos del espectrómetro infrarrojo compuesto de Casini y del espectrómetro de masas de iones y neutras, en su nuevo artículo. El artículo describe densidades de hidrógeno en distintas partes de la atmósfera y la superficie. Los modelos anteriores predecían que las moléculas de hidrógeno, subproducto de la luz solar ultravioleta que rompe las moléculas de metano, y acetileno, en la atmósfera superior, deberían estar distribuidas de forma bastante equitativa en las capas atmosféricas.

Strobel encontró una disparidad en las densidades del hidrógeno que llevan a un flujo hacia la superficie a un ritmo de 10 cuatrillones de moléculas de hidrógeno por segundo. Éste es aproximadamente el mismo ritmo al que las moléculas escapan de la atmósfera superior.

“Es como si se tuviera una manguera que está aspirando el hidrógeno hacia el terreno, pero éste desaparece”, dice Strobel. “No me esperaba este resultado, debido a que el hidrógeno molecular es químicamente extremadamente inerte en la atmósfera, muy ligero y de gran flotabilidad. Debería ‘flotar’ hacia las capas altas de la atmósfera y escapar”.

Strobel dice que no es probable que el hidrógeno sea almacenado en una cueva o espacio subterráneo de Titán. La superficie de Titán también es demasiado fría por lo que sería necesario un proceso químico con un catalizador para convertir las moléculas de hidrógeno y acetileno en metano, incluso habría una liberación neta de energía. La barrera de energía podría superarse si hubiese un mineral conocido actuando como catalizador en la superficie de Titán.

La investigación del cartografiado de hidrocarburos, liderada por Roger Clark, científico del equipo de Cassini con sede en el Relevamiento Geológico de los Estados Unidos, USGS, en Denver, examina los datos visuales y del espectrómetro de cartografía infrarroja de Cassini. Los científicos esperaban que las interacciones del Sol con los compuestos químicos de la atmósfera produjeran acetileno que cayese a la superficie de Titán. Pero Cassini no detectó acetileno en la superficie.

Además, el espectrómetro de Cassini detectó una ausencia de hielo de agua en la superficie de Titán, pero grandes cantidades de benceno y otros materiales, los cuales parecen ser compuestos orgánicos que los científicos aún no han sido capaces de identificar. Los hallazgos llevaron a los científicos a pensar que los compuestos orgánicos se asientan sobre el hielo de agua que forma el lecho de Titán con una película de hidrocarburos de al menos unos milímetros de espesor, pero posiblemente mucho más profunda en algunos lugares. El hielo permanece cubierto incluso cuando el metano y etano líquidos fluyen por la superficie de Titán y llegan a lagos y mares de la misma forma que el agua líquida lo hace en la Tierra.

“La química atmosférica de Titán crea mecánicamente compuestos que caen a la superficie tan rápido que incluso cuando los flujos de metano y etano limpian la superficie, el hielo queda rápidamente cubierto de nuevo”, dice Clark. “Todo esto implica que Titán es un lugar dinámico donde está actualmente ocurriendo una química orgánica”.

La ausencia de acetileno detectable en la superficie de Titán puede tener perfectamente una explicación no biológica, dice Mark Allen, investigador principal del equipo de Titán del Instituto de Astrobiología de la NASA. Allen tiene su sede en el Laboratorio de Propulsión a Reacción, JPL,  de la NASA en Pasadena, California. Allen dijo que una posibilidad es que la luz solar o los rayos cósmicos estén transformando el acetileno de los aerosoles helados en moléculas más complejas que caerían al terreno sin señales de acetileno.

“El conservadurismo científico sugiere que la explicación biológica debería ser la última opción, después que se hayan abordado las explicaciones no biológicas”, dice Allen. “Tenemos mucho trabajo por hacer para descartar las posibles explicaciones no biológicas. Es más probable que un proceso químico, sin biología, pueda explicar estos resultados – por ejemplo, reacciones que impliquen catalizadores minerales”.

“Estos nuevos resultados son sorprendentes y emocionantes”, dice Linda Spilker, científica del proyecto Cassini en el JPL. “Cassini tiene programados mucho más sobrevuelos sobre Titán que podrían ayudarnos a descubrir qué está pasando en la superficie”.

Más información en:

http://www.jpl.nasa.gov/

NASA/ JPL/ GSFC/ SWRI/ SSI

Nuevas imágenes publicadas tomadas durante el sobrevuelo de noviembre de 2009, al satélite natural helado de Saturno, Encelado,  por la nave espacial Cassini, de la NASA, revelan un bosque de nuevos chorros localizados en prominentes fracturas que atraviesan la región del polo sur y que muestran, además, el mapa de temperatura más detallado a la fecha, de una fractura.

Las nuevas imágenes captadas por los equipos del subsistema de imágenes científicas y del espectrómetro compuesto infrarrojo también incluyen las mejores imágenes en 3D obtenidas de una “raya de tigre”, una fisura que expulsa partículas de hielo, vapor de agua y compuestos orgánicos. Incluye, además, vistas de regiones que no habían sido bien cartografiadas anteriormente en Encelado, incluyendo un área sureña con patrones de cruda tectónica circular.

“Encelado continúa asombrándonos”, señaló Bob Pappalardo, científico del proyecto Cassini, en el Laboratorio a Propulsión a Reacción, de la NASA, en Pasadena, California. “Con cada sobrevuelo de Cassini, aprendemos más de la extrema actividad y lo que hace latir a este extraño satélite natural”.

Para las cámaras en luz visible de Cassini, el sobrevuelo realizado el 21 de noviembre de 2009 dio el último vistazo a la superficie del polo sur de Encelado antes que esta región entre en una oscuridad que durará 15 años y que, además, incluye la vista más detallada de estos chorros.

Los científicos planeaban usar este sobrevuelo para ver chorros nuevos o pequeños no vistos en imágenes anteriores. En un mosaico, los científicos contaron más de 30 géiseres individuales, incluyendo más de 20 que no habían sido visualizados anteriormente. Al menos un chorro que se mostraba prominente en imágenes previas, ahora parece ser menos poderoso.

“Este último sobrevuelo confirma lo que sospechábamos”, señaló Carolyn Porco, del equipo de imágenes con base en el Instituto de Ciencia del Espacio, en Boulder, Colorado. “El vigor de los chorros individuales puede variar con el tiempo y muchos géiseres, grandes y pequeños, están en erupción a lo largo de todas las rayas de tigre”.

Un nuevo mapa que combina datos de calor con imágenes en luz visible, revela un segmento de 40 kilómetros de la larga raya de tigre conocida como Baghdad Sulcus. El mapa ilustra la correlación, en la más alta resolución ya vista, entre las fracturas en la superficie geológicamente joven y las temperaturas anómalamente cálidas que han sido registradas en la región del polo sur. Las amplias zonas de calor, previamente detectadas por el espectrómetro infrarrojo, parecen estar confinadas a una estrecha e intensa región no más ancha que un kilómetro, a lo largo de la fractura.

En estas mediciones, los picos de temperatura, a lo largo de Baghdad Sulcus, exceden 180 Kelvin y pueden ser tan altas como 200 Kelvin. Estas temperaturas cálidas resultan del calentamiento de los flancos de la fractura por el temperado vapor de agua que propulsa a los chorros de partículas de hielo vistos por las cámaras de Cassini. Los científicos de Cassini tratarán de probar esta idea al investigar si los puntos calientes se corresponden con las fuentes de los chorros.

“Las fracturas son frías para los estándares terrestres, pero son un oasis acogedor comparado con la temperatura de 50 Kelvin, en los alrededores”, dijo John Spencer, del equipo de espectrómetro infrarrojo compuesto con base en el Instituto de Investigación del Sudoeste (SWRI), en Boulder, Colorado. “La enorme cantidad de calor que sale de las fracturas rayas de tigre puede ser suficiente para derretir el hielo subterráneo. Resultados como éste, hacen de Encelado uno de los lugares más atrayentes que podemos encontrar en el Sistema Solar”.

Algunos de los científicos de Cassini infieren que cuanto más cálidas son las temperaturas en la superficie, es más grande la posibilidad que los chorros erupcionen desde un líquido. “Si esto es verdad, Encelado es un medio ambiente subterráneo líquido, rico en substancias orgánicas, y, por ende, la zona acuífera extraterrestre más accesible conocida en el Sistema Solar”, dijo Porco.

El sobrevuelo del 21 de noviembre de 2009 fue el octavo encuentro con Encelado. La nave voló a una altura aproximada de 1600 kilómetros sobre la superficie de Encelado, a una latitud de 82 grados sur.

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http://www.jpl.nasa.gov/

NASA/ JPL/ SSI

Como la maltrecha ballena blanca Moby Dick burlándose del capitán Ahab, el satélite natural Prometeo, de Saturno, se abalanza hacia el espectador en una imagen tridimensional obtenida por la nave espacial Cassini, de la NASA.

La imagen expone la forma irregular y las cicatrices circulares de la superficie de Prometeo, apuntando a una historia violenta. Estos cráteres probablemente sean el remanente de impactos producidos hace mucho tiempo.

Prometeo es uno de los satélites naturales más interiores de Saturno. Orbita alrededor del gigante gaseoso a una distancia de unos 140.000 kilómetros y mide 86 kilómetros en su punto más ancho. Este frío y poroso mundo de hielo fue descubierto originalmente en las imágenes tomadas por la nave espacial Voyager 1, de la NASA, en 1980.

La cámara de ángulo estrecho de Cassini capturó dos imágenes en blanco y negro de Prometeo, el 26 de diciembre de 2009, y el equipo de visualización combinó las imágenes para hacer esta nueva vista estereoscópica. Se ve diferente de la imagen “tipo huevo frito” obtenida el 27 de enero, porque ese punto de vista muestra uno de los extremos cortos de Prometeo, con forma irregular. En esta imagen 3-D, el Sol ilumina a Prometeo en un ángulo diferente, lo que hace visible su cuerpo alargado.

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NASA

Algunos de los ‘principales ingredientes para la vida’ están presentes en uno de los satélites naturales de Saturno, de acuerdo con científicos del University College de Londres (UCL).

Un equipo del Laboratorio de Ciencia Espacial Mullard (MSSL) que trabaja en la misión Cassini-Huygens ha encontrado iones de agua cargados negativamente en el penacho de hielo de Encelado.

Su análisis de datos recopilados durante los pasos a través del penacho, en 2008, proporciona pruebas de la presencia de agua líquida.

El espectrómetro de plasma de la nave, usado para recopilar estos datos, también encontró otras especies de iones cargados negativamente incluyendo hidrocarburos.

El Profesor Andrew Coates del MSSL, autor principal de un artículo sobre el último descubrimiento, dijo: “Aunque no es una sorpresa que haya agua, estos iones de vida corta son una prueba extra del agua del subsuelo y donde hay agua, carbono y energía, están presentes algunos de los principales ingredientes para la vida. La sorpresa para nosotros llegó al mirar la masa de los iones. Había varios picos en el espectro, y cuando se analizaron vimos el efecto de las moléculas de agua uniéndose una tras otra”.

Encelado se une a la Tierra, Titán y los cometas como los lugares que se sabe que tienen iones cargados negativamente dentro del Sistema Solar. Los iones negativos de oxígeno se descubrieron en la ionosfera de la Tierra en los inicios de la era espacial. En la superficie de la Tierra, los iones negativos de agua están presentes allí donde hay movimiento de agua líquida, tales como cataratas o lugares donde rompen las olas oceánicas.

El espectrómetro de plasma mide la densidad, velocidad de flujo y temperatura de los iones y electrones que entran en el instrumento. Pero desde el descubrimiento del penacho de hielo de agua de Encelado, el instrumento también ha tenido éxito al captar y analizar muestras de materiales en los chorros.

Al principio de su misión, Cassini-Huygens descubrió el penacho del que manan vapor de agua y partículas de hielo sobre Encelado. Desde entonces, los científicos han encontrado que estos productos acuosos predominan en el entorno magnético de Saturno y crean el enorme anillo E de Saturno.

En Titán, el mismo instrumento detectó iones de hidrocarburos negativos extremadamente grandes con masas de hasta 13.800 veces la del hidrógeno. El Dr. Coates y sus colegas creen que los iones grandes son la fuente de la bruma que bloquea de la visión la mayor parte de la superficie de Titán.

Los nuevos hallazgos se añaden al creciente conocimiento de los astrónomos sobre la química detallada del penacho de Encelado y la atmósfera de Titán, dando una nueva comprensión de ambientes más allá de la Tierra donde podrían existir entornos prebióticos o que soporten vida.

El Profesor Keith Mason, Director Ejecutivo del Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas (STFC), que financia la implicación del Reino Unido en Cassini-Huygens, dijo: “Esta medida de iones de agua en el penacho de Encelado es increíblemente emocionante y nos proporciona una mayor esperanza de encontrar agua, y tal vez incluso vida, en este lejano satélite helado”.

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