Las mejores imágenes de la sonda Cassini

He aquí la última joya que ha enviado la sonda Cassini: una imagen de los anillos de Saturno que parecen cortar a su luna más grande, Titán. Poco más se puede añadir, salvo que uno no deja de maravillarse de la belleza de nuestro Universo.

Mucho ha llovido ya desde que la sonda Cassini despegase de Cabo Cañaveral, un 15 de octubre de 1997, con la misión de estudiar Saturno, sus anillos y lunas. El éxito hasta el momento ha sido rotundo, y de ello dan fe las extraordinarias imágenes que ha tomado en estos más de diez años, como la que acabamos de ver. Son tantas, y tan buenas, que los responsables de la misión Cassini han realizado una recopilación de las mejores imágenes y las han colocado en lo que han llamado el “Salón de la Fama de las Imágenes de Cassini” (una idea muy estadounidense y que los amantes del baloncesto conocemos bien por esto). En total, ochenta y siete imágenes fascinantes, con una breve descripción de cada una, que hará las delicias de cualquiera y que además supone un hermoso repaso al increíble viaje de la sonda Cassini.

Os dejo aquí algunas de las que más me han impresionado.

Saturno, durante la maniobra de aproximación de Cassini (17 de diciembre de 2004).

La sombra de los anillos sobre la superficie de Saturno (22 de diciembre de 2005).

El satélite Febe, visto muy de cerca (13 de junio de 2004)

Titán, en todo su esplendor (9 de marzo de 2006).

Hiperión y su escarpada superficie (29 de septiembre de 2005).

Titán eclipsando al Sol, con Encélado abajo y los anillos de Saturno en primer plano 
(3 de agosto de 2006).

El cráter Odysseus, en el satélite Tetis (12 de marzo de 2010).

Encélado, con el color resaltado para maravillarnos aún más
(9 de marzo de 2006).

Los anillos de Saturno, uno de los objetos más  bellos
de todo el Sistema Solar (13 de agosto de 2008).

Y aquí, el enlace de la recopilación al completo:

http://saturn.jpl.nasa.gov/photos/halloffame/

Si te ocurrió como a mí que te has quedado con ganas de más, sólo tienes que pasarte por aquí y podrás disfrutar de TODAS las imágenes que ha capturado la sonda Cassini durante su periplo estelar. Eso sí, una advertencia: existe el peligro de quedarse atrapado y perder la noción del tiempo ante la belleza de estas imágenes, con el consiguiente perjuicio para cualquier tarea que tuvieses planeada.

Y lo digo por experiencia…

IMÁGENES:
Todas las imágenes por cortesía de JPL/NASA

Las llamas de Betelgeuse

Situada en la constelación de Orión, a unos 430 años luz de la Tierra, Betelgeuse es una de las estrellas más brillantes y grandes del firmamento: emite la misma cantidad de luz que cien mil soles y su tamaño es tal que si ocupase el centro de nuestro Sistema Solar, se extendería hasta casi la órbita de Júpiter.

Con apenas unos poco millones de años, Betelgeuse se encuentra ya en una de las últimas etapas de su vida como supergigante roja. Atrás quedan los tiempos en el que el hidrógeno abundaba en su núcleo estelar, permitiendo su transformación en helio y generando con ello luz y calor. Ahora el hidrógeno escasea en su interior y el núcleo se comprime, ya que la energía radiada no compensa el peso de toda la estrella. Al mismo tiempo, las capas externas se dilatan y enfrían. La estrella aumenta de tamaño y arroja al espacio una enorme cantidad de materia: en apenas 10.000 años puede mandar el equivalente a la masa del Sol. No tardará demasiado en finalizar sus días en forma de supernova, una violenta explosión de luz equivalente a miles de millones de veces el brillo de nuestro Sol y que podríamos observar en el cielo a plena luz del día (si hay alguien por aquí para hacerlo cuando eso ocurra, dentro de miles de años).

Ahora, astrónomos del Observatorio Europeo Austral (ESO) han conseguido obtener imágenes de la nebulosa de material que rodea a Betelgeuse con unos niveles de detalle jamás alcanzado antes. Para ello han usado el instrumento VISIR del Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo que se encuentra en Cerro Paranal, Chile. La nebulosa no puede ser observada con la luz visible, ya que el brillo de Betelgeuse la eclipsa totalmente.

La nebulosa que rodea a Betelgeuse, vista en infrarrojos. (Crédito: ESO)

Esta estructura, que parecen llamaradas que emanan desde la estrella, se forma a medida que la supergigante roja va expulsando material hacia el espacio. La nebulosa de material acumulado es mucho más grande que la propia estrella, llegando a extenderse hasta unos sesenta mil millones de kilómetros de distancia de la superficie de la estrella, lo que supone unas cuatrocientas veces la distancia de la Tierra al Sol.

En el disco central se pueden apreciar las columnas de material que salen de la estrella, observadas con anterioridad por otro grupo de investigadores. El pequeño círculo rojo que se encuentra en el centro representa la superficie visible de Betelgeuse; para que te hagas una idea de las dimensiones de la imagen, tiene un diámetro equivalente a cuatro veces y media la órbita de la Tierra.  El disco negro corresponde a una parte muy brillante de la imagen que fue ocultada mediante una máscara para poder observar la tenue nebulosa. 

Según los expertos, el material visible en la nueva imagen probablemente corresponda a polvo de silicato y aluminio. No es de extrañar que sea el mismo material que compone la mayor parte de la corteza de la Tierra y de otros planetas rocosos de nuestro Sistema Solar. En algún momento, hace muchísimo tiempo, una estrella masiva y agotada, parecida a Betelgeuse, expulsó al espacio todo ese material que luego fue a parar a nuestro Sistema Solar, cuando los planetas estaban en plena formación.

Los científicos esperan que nuevas investigaciones ayuden a comprender "cómo el material expelido de Betelgeuse se transporta desde su superficie hasta el medio interestelar y cómo evoluciona químicamente", un proceso que todavía no se conoce bien.

Referencias:

• P. Kervella et al., The close circumstellar environment of Betelgeuse, Astronomy and Astrophysics, 23 de junio de 2011.

Un año de la Luna en dos minutos y medio

Para todos los que nos gusta contemplar la Luna y no siempre podemos hacerlo, el Estudio de Visualización Científica del Centro Goddard de Vuelo Espacial de la NASA ha creado este fascinante vídeo en el que comprime, en apenas dos minutos y medio, el aspecto de la Luna, visto desde nuestro planeta, durante todo el presente año. La animación no se ha realizado con imágenes reales, sino mediante simulación por ordenador, a partir de datos facilitados por la sonda espacial Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO).

La gracia del vídeo, aparte del cambio de fases lunares que ya conocemos bien, es que permite observar con claridad algunas peculiaridades del movimiento de la Luna que son difíciles de apreciar de un día para otro. Debido a la inclinación de su eje y a la forma de su órbita alrededor de la Tierra -elíptica, como la de los planetas alrededor del Sol-, la Luna se balancea ligeramente de este a oeste y de norte a sur, en un movimiento oscilatorio que se conoce como libración. Otra de las consecuencias de su órbita elíptica es que la distancia de la Luna a la Tierra no es siempre la misma. Por eso la Luna parece aumentar o disminuir levemente de tamaño cuando se acerca o se aleja de la Tierra. (En realidad, la órbita de la Luna es más compleja y la elipse que describe no es fija, porque tanto la Tierra como la Luna están influenciadas a su vez por la atracción gravitatoria del Sol.) 

Después de ver el vídeo hay una cosa que está clara: aunque la cara de la Luna que vemos desde la Tierra es siempre la misma, no siempre la vemos exactamente igual. 

Últimas noticias de Vesta

Resulta que un día después de publicar la anterior entrada (si no la has leído, te recomiendo que empieces por ahí), los chicos de la NASA colgaron en su web un vídeo donde se muestran las primeras imágenes de la superficie del asteroide Vesta, captadas desde la cámara de la sonda espacial Dawn. Son exactamente veinte fotografías, tomadas durante un período de treinta minutos, y que en el vídeo aparecen repetidas cinco veces (supongo que por aquello de alargar algo su duración). Las imágenes se obtuvieron el 1 de junio de 2011, cuando la sonda Dawn se encontraba a unos 483.000 kilómetros de distancia de Vesta, y sirvieron para ajustar la trayectoria de la sonda espacial en su aproximación al asteroide, donde se espera que llegue dentro de poco más de un mes, el 16 de julio de 2011.

No te hagas ilusiones, las imágenes son poco nítidas y a primera vista apenas se aprecia algo más que un cuerpo celeste de forma irregular que gira. Para los expertos, sin embargo, son más que suficientes para obtener algunos datos interesantes. Como se explica al final del vídeo, llama la atención una mancha oscura que se encuentra en la superficie del asteroide, a la altura del ecuador, y cuyo diámetro podría alcanzar los 100 kilómetros de diámetro. Esta característica ya se había podido apreciar en alguna imagen anterior obtenida por el Telescopio Espacial Hubble.

También se puede observar que el brillo de la superficie de Vesta no es el mismo en todas las regiones, sino que hay unas más resplandecientes y otras algo más oscuras. El brillo de la superficie de un cuerpo celeste depende de la cantidad de luz que refleje. La Tierra, por ejemplo, refleja aproximadamente el cuarenta por ciento de la luz del Sol que recibe, debido a las nubes y a la nieve de su superficie. La Luna, en cambio, apenas refleja el diez por ciento de la luz solar que le llega. En este sentido, Vesta se parece a nuestro planeta, puesto que prácticamente triplica el brillo de la Luna, aunque no se sabe qué es lo que hace que refleje tal cantidad de luz. De hecho, es el asteroide conocido que más brilla. Éste es uno de los misterios que convierten a Vesta en un lugar fascinante para los científicos y que la misión Dawn espera resolver.

¿Pero eso qué es?...Un punto brillante en el espacio

Con esta entrada se inaugura una nueva sección del blog. La idea es empezar la entrada mostrando una imagen que resulte, digamos, algo misteriosa y que sirva de excusa para hablar de algún tema que sea interesante. A ver qué tal queda la cosa.

La primera imagen que me gustaría mostrarte es la siguiente, tomada hace poco más de un mes, el 3 de mayo de 2011:

De acuerdo, así a primera vista, la imagen no dice mucho. Empecemos por lo evidente: parece que estamos ante una porción del espacio, ya que se aprecian, sobre un amplio fondo negro, unos cuantos puntos luminosos diminutos, unos más intensos que otros, que podemos suponer que son estrellas. Podría ser simplemente un trozo del cielo nocturno tomado desde la Tierra. Pero, claro, seguro que te has dado cuenta que hay algo que no encaja. En el centro de la imagen destaca la presencia de un punto luminoso de un enorme tamaño, si lo comparamos con el resto de puntos que lo rodean. No hay nada parecido que se vea desde la Tierra: demasiado grande para ser una estrella o un planeta, y demasiado pequeño para tratarse del Sol o la Luna. ¿Y si fuese otro cuerpo celeste, como un cometa, que se encontrase en las proximidades de la Tierra? Pues entonces se habría provocado un revuelo tal que ya te habrías enterado. Y no ha sido el caso. Por tanto, podemos concluir que la imagen pertenece a una región cualquier del espacio, pero no en las cercanías de nuestro planeta. Y el objeto en cuestión puede tratarse de algo muy lejano y extremadamente grande, o bien se encuentra más cerca  del observador -sea quien sea este observador.

Una vez que hemos desengrasado un poco las neuronas con este breve análisis, vamos a desvelar la solución. Esta foto –esta histórica foto- es la primera imagen captada por la sonda espacial Dawn (Amanecer, en inglés) de Vesta, el segundo asteroide más grande de todo el Sistema Solar.

Vesta a la vista

Después de su lanzamiento el 27 de septiembre de 2007, y tras casi cuatro años de peregrinaje por el espacio interplanetario, la sonda espacial Dawn se encuentra muy cerca de su primer objetivo: el asteroide gigante Vesta, en el corazón del cinturón de asteroides, una región jamás alcanzada por una nave espacial. En el momento en que escribo estas líneas, Dawn se encuentra a unos 335.000km de Vesta, más cerca de la distancia que separa la Tierra de la Luna (la distancia media entre nuestro planeta y su satélite es de 384.000 km). Puede parecer mucho, pero comparado con la distancia que ya ha recorrido -unos 2.700 millones de kilómetros, algo así como veinte veces la distancia entre la Tierra y el Sol-, podemos decir sin duda que Dawn se encuentra a tiro de piedra de Vesta.

El cinturón de asteroides,
situado entre Marte y Júpiter.

El llamado cinturón de asteroides es una región del Sistema Solar comprendida entre las órbitas de Marte y Júpiter. Allí se concentran más de cien mil asteroides, cuerpos rocosos de formas irregulares que pueden llegar a tener cientos de kilómetros de longitud. Vesta, por ejemplo, tiene un diámetro de 530 kilómetros. Y Ceres, el destino final de la misión Dawn, llega hasta los mil kilómetros de diámetro. Ceres es el cuerpo celeste más grande del cinturón de asteroides y desde 2006 ostenta la categoría de planeta menor.

El cinturón de asteroides tiene un enorme interés para los científicos. Se cree que los asteroides son fragmentos que, por razones desconocidas, no llegaron a juntarse para formar un planeta. Eso ocurrió hace la friolera de 4.600 millones de años, en una época turbulenta en la que los planetas estaban en plena constitución. Conocer la estructura superficial e interna de estos verdaderos fósiles del Universo nos ayudaría a entender cómo fue el origen de nuestro Sistema Solar, un proceso en el que todavía existen muchas lagunas.

Un prodigio de la tecnología

La mayoría de las sondas espaciales se programan siguiendo una trayectoria fija hacia su objetivo. Básicamente, obtienen el impulso necesario para escapar de la atracción gravitatoria terrestre gracias a su lanzamiento junto a un gran cohete y luego marchan hacia su objetivo sin cambiar de dirección. Como las misiones espaciales pueden llegar a durar años y por el camino no hay manera de repostar, el escaso combustible de a bordo se utiliza con cuentagotas, normalmente para pequeñas maniobras de corrección y para la aproximación al objetivo final. Llevar a cuestas todo el combustible necesario para otro tipo de maniobras complicaría enormemente el lanzamiento de la sonda.

Representación artística de la sonda Dawn,
con Vesta y Ceres al fondo, a ambos lados.

Para afrontar una misión como ésta, era preciso contar con un sistema de propulsión diferente, capaz de modificar la trayectoria de la sonda espacial en pleno vuelo. Esto se consigue gracias a los llamados motores de iones, que consumen muy poca cantidad de combustible. El principio de funcionamiento de estos motores es bien sencillo. Unos paneles solares, de una envergadura de unos 20 metros, recolectan energía del Sol que se utiliza para ionizar átomos de gas xenón, es decir, separar el átomo neutro en iones negativos - electrones- y positivos -núcleos de xenón-. Los iones positivos de xenón son expulsados por la parte trasera de la nave gracias a la acción de un fuerte campo eléctrico, que los acelera produciendo un suave impulso. Y cuando digo suave, me refiero a algo tan insignificante como la misma fuerza que siente tu mano cuando aguanta una hoja de papel. Gracias al poco peso de la sonda y a la ausencia de fricción del espacio exterior, esta sutil fuerza basta para que la sonda Dawn se acelere y aumente su velocidad poco a poco. Esta aceleración es miles de veces menor que la producida por un cohete convencional. Sin embargo, como en la fábula de la liebre y la tortuga, estos cohetes sólo pueden conservar su enorme aceleración unos pocos minutos, mientras que la aceleración de la sonda Dawn, aunque mucho menor, puede mantenerse durante años, alcanzando velocidades de vértigo y consumiendo muy poco material propulsor (a pleno rendimiento, el sistema apenas gasta algo más de un cuarto de kilo de combustible al día). Hasta el momento, la sonda Dawn ha alcanzado una máxima velocidad de 15.480 km/h –o lo que es lo mismo, 4,3 km por segundo-, pulverizando el anterior récord de velocidad espacial de la nave Deep Space 1, también impulsada por motores de iones. Y se espera que en el transcurso de su misión sea capaz de superar ampliamente este logro.

Esquema técnico de funcionamiento de un motor de iones.

Destino final

Con este sistema de propulsión, Dawn ha ido deslizándose en espirales cada vez más grandes  alrededor del Sol, aproximándose de forma sigilosa a su objetivo. La velocidad se ha reducido poco a poco en las últimas semanas para acoplarse a la de Vesta; ahora mismo no supera la de un avión comercial. El 16 de julio, si todo va bien, la gravedad de Vesta capturará la sonda Dawn y ésta pasará pacíficamente, casi sin enterarse, de orbitar alrededor del Sol a hacerlo alrededor del asteroide. Cuando termine la maniobra de aproximación, al cabo de un mes más o menos, Dawn se ubicará a apenas 177 kilómetros de la superficie de Vesta, ¡más cerca todavía de lo que la Estación Espacial Internacional se encuentra de la Tierra! Dawn se convertirá así en la primera sonda espacial que orbita un cuerpo en el cinturón de asteroides.

La misión entonces no habrá hecho más que empezar. Después de explorar Vesta durante un año y recopilar todos los datos posibles, la sonda espacial Dawn dejará ese extraño mundo tan discretamente como llegó: encenderá sus motores de iones y describirá órbitas cada vez más grandes alrededor del asteroide, hasta alejarse lo suficiente como para escapar de la atracción gravitatoria de Vesta. Entonces, Dawn volverá a orbitar en torno al Sol, justo como lo está haciendo en este momento, apuntando al destino final de su misión, Ceres. Allí, la sonda seguirá los mismos pasos que en Vesta: entrará suavemente en su órbita y realizará un estudio detallado del planeta enano. Eso ocurrirá a partir de febrero de 2015.

Situación de la sonda Dawn, a fecha 9 de junio de 2011.

La misión es muy ambiciosa, pues ninguna nave espacial ha orbitado jamás alrededor de dos cuerpos celestes. 

Estoy esperando impaciente las primeras imágenes de la superficie de Vesta, en las que se vea algo más que un punto brillante en el espacio.¿Qué sorpresas nos deparará este gigantesco asteroide? ¿Se parecerá en algo a este modelo elaborado por la NASA a partir de imágenes obtenidas del Telescopio espacial Hubble?

Muy pronto lo sabremos...

NOTA: Esta entrada participa en la XX Edición del Carnaval de la Física que organiza Francisco J. Hernández en su blog Resistencia Numantina.

IMÁGENES: Todas las imágenes por cortesía de NASA/JPL.