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62 nuevas lunas descubiertas orbitando Saturno gracias a la astronomía innovadora

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62 nuevas lunas descubiertas orbitando Saturno gracias a la astronomía innovadora

El telescopio espacial Hubble de la NASA capturó detalles exquisitos del sistema de anillos en esta observación de 2019. Un equipo internacional de astrónomos dirigido por Edward Ashton acaba de descubrir 62 nuevas lunas alrededor de Saturno utilizando una técnica llamada «desplazamiento y apilamiento», que mejora las señales débiles de las lunas pequeñas. . Crédito: NASA, ESA, A. Simon (GSFC), MH Wong (Universidad de California, Berkeley) y el equipo OPAL

Un equipo internacional de astrónomos ha encontrado 62 nuevas lunas alrededor[{» attribute=»»>Saturn using an innovative technique. These irregular moons contribute to Saturn’s total moon count of 145, surpassing Jupiter, and provide insights into the planet’s moon system’s collisional history.

The work of an international team of astronomers has resulted in the announcement of 62 new moons of Saturn, catapulting it back into first place of the ‘moon race’ around the giant planets of our Solar System. The team is led by Edward Ashton (currently a postdoctoral fellow at Taiwan’s Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics) and includes Professor Brett Gladman (Department of Physics & Astronomy at the University of British Columbia), Mike Alexandersen (Harvard Smithsonian Center for Astrophysics), Jean-Marc Petit (Observatoire de Besancon), and Matthew Beaudoin (University of British Columbia).

Over the past two decades, Saturn’s surroundings have been repeatedly examined for moons with increasing sensitivity. In this latest study, Dr. Ashton’s team used a technique known as ‘shift and stack’ in order to find fainter (and thus smaller) Saturnian moons. This method has been used for moon searches around Neptune and Uranus, but never for Saturn. Shifting a set of sequential images at the rate that the moon is moving across the sky results in enhancement of the moon’s signal when all the data is combined, allowing moons that were too faint to be seen in individual images to become visible in the `stacked’ image. The team used data taken using the Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT) on top of Mauna Kea, Hawaii between 2019 and 2021. By shifting and stacking many sequential images taken during 3 hour spans, they were able to detect moons of Saturn down to about 2.5 kilometers in diameter.

Paths of Four New Saturn Moons

The paths of four of the new moons as they orbit Saturn (black circle at center) during the period 2019-2021. The colored dots mark the observed position for each moon; the dashed curve shows the orbit that connects them. Credit: University of British Columbia

The original discovery search was done in 2019 when Ashton and Beaudoin were students at the University of British Columbia, uncovering the moons in a meticulous search of the deep CFHT imaging acquired that year. But just finding an object close to Saturn on the sky is insufficient to say for certain that it is a moon; it could in principle be an asteroid that just happened to be passing close to the planet (although this is unlikely). To be absolutely sure, the object must be tracked for several years before one can establish that it is certainly orbiting the planet. After painstakingly matching objects detected on different nights over two years, the team has managed to track 63 objects, thus confirming them as new moons. One of the new moons, designated S/2019 S 1, was announced back in 2021, with the rest being announced over the last couple of weeks. Some of the team’s linked orbits were identified with past observations from many years ago that briefly glimpsed some of these moons (but were not tracked long enough to establish their orbit around Saturn).

“Tracking these moons makes me recall playing the kid’s game Dot-to-Dot, because we have to connect the various appearances of these moons in our data with a viable orbit,” explains Edward Ashton, “but with about 100 different games on the same page and you don’t know which dot belongs to which puzzle.”

All of the new moons are in the class of irregular moons, which are thought to be initially captured by their host planet long ago. Irregular moons are characterized by their large, elliptical, and inclined orbits compared to regular moons. The number of known Saturnian irregular moons has more than doubled to 121, with 58 previously known before the search began. Including the 24 regular moons, there is now a total of 145 recognized (by the International Astronomical Union) moons orbiting Saturn. The new discoveries have resulted in multiple milestones for the ringed planet. Saturn has not only regained its crown for having the most known moons (overtaking Jupiter with 95 recognized moons), it is also the first planet to have over 100 discovered moons in total.

The irregular moons tend to clump together into orbital groups based on the tilt of their orbits. In the Saturnian system, there are 3 such groups whose names are drawn from different mythologies: there is the Inuit group, the Gallic group, and the much more populated Norse group. For example, three new discoveries fall in the Inuit group: S/2019 S 1, S/2020 S 1 and S/2005 S 4 have very small orbits tilted similarly to that of the previously known larger irregulars Kiviuq and Ijiraq. All of the new moons fall into one of the three known groups, with the Norse group again being the most populated amongst the new moons. The groups are thought to be the result of collisions, where the current moons in a group are remnants of one or more collisions on the originally-captured moons. A better understanding of the orbital distribution thus provides insight into the collisional history of the irregular moon system of Saturn.

Based on their past studies of these moons, this team has suggested that the large number of small moons on retrograde orbits is the result of a relatively recent (in astronomical terms, being in the last 100 million years) disruption of a moderately sized irregular moon that is now broken into the many fragments that are being cataloged in the Norse group.

As Professor Gladman explains, “as one pushes to the limit of modern telescopes, we are finding increasing evidence that a moderate-sized moon orbiting backward around Saturn was blown apart something like 100 million years ago.”

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Cómo votan los astronautas desde la Estación Espacial Internacional

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Cómo votan los astronautas desde la Estación Espacial Internacional

Aquellos que planeen votar el día de las principales elecciones primarias presidenciales, conocidas como Súper Martes, probablemente se dirigirán a sus escuelas, iglesias y centros recreativos locales para votar.

Pero para aquellos que viven a 400 kilómetros sobre la Tierra, no será posible llegar al colegio electoral más cercano.

Los astronautas en misiones a bordo de la Estación Espacial Internacional suelen estar fuera durante unos seis meses, o un año en el caso imprevisto de Frank Rubio. Estar lejos de la Tierra durante tanto tiempo significa que los astronautas corren el riesgo de perderse algunas elecciones bastante importantes.

Afortunadamente, la NASA ha implementado medidas desde finales de la década de 1990 para garantizar que estos intrépidos astronautas aún puedan participar en la democracia.

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El telescopio espacial James Webb captura el final de la formación del planeta

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El telescopio espacial James Webb captura el final de la formación del planeta

Una impresión artística adecuada para mostrar el gas que se dispersa desde un disco de formación de planetas. Crédito: ESO/M. Presagio de Korn

El Telescopio Espacial James Webb (JWST) ayuda a los científicos a descubrir cómo se forman los planetas al mejorar la comprensión de sus lugares de nacimiento y los discos circunestelares que rodean a las estrellas jóvenes.


en un papel publicado dentro La revista astronómica., un equipo de científicos, dirigido por Naman Bajaj de la Universidad de Arizona e incluido el Dr. Uma Gorti del Instituto SETI, tomó imágenes por primera vez de los vientos de un antiguo disco de formación de planetas (aún muy joven en relación con el sol). que está dispersando activamente su contenido gaseoso. Ya se han fotografiado el disco, pero no los vientos de los discos antiguos. Saber cuándo se dispersa el gas es importante porque limita el tiempo que les queda a los planetas nacientes para consumir gas de su entorno.

En el centro de este descubrimiento está la observación de TCha, una estrella joven (relativa al Sol) envuelta por un disco erosionado que destaca por su gran agujero de polvo, de aproximadamente 30 unidades astronómicas de radio. Por primera vez, los astrónomos han fotografiado el gas que se dispersa (llamado viento) utilizando las cuatro líneas de los gases raros neón (Ne) y argón (Ar), una de las cuales es la primera detección en un disco en formación de un planeta. las imagenes de [Ne II] muestran que el viento proviene de una amplia región del disco.

El equipo, todos miembros de un programa JWST dirigido por Ilaria Pascucci (Universidad de Arizona), también quiere saber cómo se lleva a cabo este proceso para comprender mejor la historia y el impacto en nuestro sistema solar.

«Estos vientos podrían ser impulsados ​​por fotones estelares de alta energía (luz estelar) o por el campo magnético que entreteje el disco que forma el planeta», dijo Bajaj.

La Dra. Gorti del Instituto SETI ha estado investigando la dispersión del disco durante décadas, y ella y su colega predijeron la fuerte emisión de argón que ahora ha detectado el JWST. Está “emocionada de poder finalmente desenredar las condiciones físicas del viento para entender cómo despegan”.

Los sistemas planetarios como nuestro sistema solar parecen contener más objetos rocosos que objetos ricos en gas. Alrededor de nuestro Sol, se incluyen los planetas interiores, el cinturón de asteroides y el cinturón de Kuiper. Pero los científicos saben desde hace mucho tiempo que los discos que forman los planetas inicialmente tienen una masa 100 veces mayor en el gas que en los sólidos, lo que plantea una pregunta apremiante: ¿cuándo y cómo la mayor parte del gas abandona el disco/sistema?

Durante las primeras etapas de la formación del sistema planetario, los planetas se fusionan en un disco giratorio de gas y polvo diminuto alrededor de la joven estrella. Estas partículas se agrupan y forman piezas cada vez más grandes llamadas planetesimales. Con el tiempo, estos planetesimales chocan y se pegan, formando finalmente planetas. El tipo, tamaño y ubicación de los planetas que se forman dependen de la cantidad de material disponible y de cuánto tiempo permanece en el disco. Por tanto, el resultado de la formación de planetas depende de la evolución y dispersión del disco.

El mismo grupo, en otro artículo dirigido por el Dr. Andrew Sellek del Observatorio de Leiden, realizó simulaciones de la dispersión causada por fotones estelares para diferenciar entre los dos. Comparan estas simulaciones con observaciones reales y descubren que la dispersión por fotones estelares de alta energía puede explicar las observaciones y, por lo tanto, no se puede descartar.

El Dr. Sellek describió cómo “medir las cuatro líneas simultáneamente con JWST resultó crucial para determinar las propiedades del viento y nos ayudó a demostrar que se dispersan cantidades significativas de gas”.

Para poner las cosas en contexto, los investigadores calculan que la masa que se dispersa cada año equivale a la de la Luna. Un artículo complementario, actualmente en revisión por La revista astronómica.detallará estos resultados.

EL [Ne II] Esta línea fue descubierta por primera vez hacia varios discos de formación de planetas en 2007 con el Telescopio Espacial Spitzer y rápidamente fue identificada como un trazador de viento por el Profesor Pascucci, líder del proyecto en la Universidad de Arizona; Esto transformó los esfuerzos de investigación centrados en comprender la dispersión de gases en los discos. El descubrimiento de soluciones resueltas espacialmente [Ne II] y la primera detección de [Ar III] El uso de JWST podría convertirse en el siguiente paso hacia la transformación de nuestra comprensión de este proceso.

«Utilizamos el neón por primera vez para estudiar los discos de formación de planetas hace más de una década, probando nuestras simulaciones por computadora con datos de Spitzer y nuevas observaciones obtenidas con el VLT de ESO», dijo el profesor Richard Alexander de la Facultad de Física y Física de la Universidad de Leicester. Astronomía. Aprendimos mucho, pero estas observaciones no nos permitieron medir la masa perdida por los discos. Los nuevos datos JWST son espectaculares y poder resolver los vientos del disco en las imágenes es algo que nunca creí posible. Con más observaciones como esta por venir, JWST nos permitirá comprender los sistemas planetarios jóvenes como nunca antes. »

Además, el grupo también descubrió que el disco interno de T Cha evoluciona en escalas de tiempo muy cortas, varias décadas; encuentran que el espectro JWST de T Cha difiere del espectro anterior de Spitzer. Según Chengyan Xie de la Universidad de Arizona, autor principal de este trabajo en curso, esta discrepancia podría explicarse por un pequeño disco interno asimétrico que perdió parte de su masa en sólo 17 años. Junto con otros estudios, esto también sugiere que el disco T Cha se encuentra al final de su evolución.

Xie añade: “Es posible que podamos presenciar la dispersión de toda la masa de polvo en el disco interno de T Cha durante nuestra vida. »

Las implicaciones de estos hallazgos ofrecen nuevos conocimientos sobre las complejas interacciones que conducen a la dispersión de gases y polvos esenciales para la formación de planetas. Al comprender los mecanismos detrás de la dispersión de los discos, los científicos pueden predecir mejor el momento y los entornos favorables para el nacimiento de los planetas. El trabajo del equipo demuestra el poder de JWST y abre una nueva vía en la exploración de la dinámica de la formación de planetas y la evolución de los discos circunestelares.

Los datos utilizados en este trabajo se adquirieron con el instrumento JWST/MIRI a través del programa PID 2260 del Ciclo 1 de Observadores Generales (PI: I. Pascucci). El equipo de investigación incluye a Naman Bajaj (estudiante de posgrado), la profesora Ilaria Pascucci, la Dra. Uma Gorti, el profesor Richard Alexander, el Dr. Andrew Sellek, la Dra. Jane Morrison, el profesor Andras Gaspar, la profesora Cathie Clarke, Chengyan Xie (estudiante de posgrado) y la Dra. Giulia Ballabio y Dingshan Deng (estudiante de posgrado).

Más información:
Naman S. Bajaj et al, Observaciones de JWST MIRI MRS T Cha: descubrimiento de un viento de disco resuelto espacialmente, La revista astronómica. (2024). DOI: 10.3847/1538-3881/ad22e1

Desarrollado por el Instituto SETI

Cita: El telescopio espacial James Webb captura el final de la formación de planetas (4 de marzo de 2024) recuperado el 5 de marzo de 2024 de https://phys.org/news/2024-03-james-webb-space-telescope-captures.html

Este documento está sujeto a derechos de autor. Excepto para uso legítimo para estudios privados o fines de investigación, ninguna parte puede reproducirse sin permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente a título informativo.

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Una señal de alerta desde la Antártida

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Una señal de alerta desde la Antártida

En esta ilustración, el agua de mar fluye profundamente por debajo de la superficie hacia una falla de hielo que se abre activamente en la Antártida. Una nueva investigación muestra que estas fallas pueden abrirse muy rápidamente y que el agua de mar que las atraviesa ayuda a controlar la velocidad a la que se rompe la plataforma de hielo. Crédito: Rob Soto

Hay suficiente agua congelada en los glaciares de Groenlandia y la Antártida que, si se derritieran, los mares globales aumentarían varios metros. Lo que sucederá con estos glaciares en las próximas décadas es la mayor incógnita en lo que respecta al aumento del nivel del mar, en parte porque la física de la fractura de los glaciares aún no se comprende completamente.

Una cuestión crucial es hasta qué punto el calentamiento de los océanos podría provocar que los glaciares se rompieran más rápidamente. Universidad de Washington Los investigadores han demostrado la ruptura a gran escala más rápida conocida a lo largo de una plataforma de hielo antártica. El estudio, publicado recientemente en Progreso de la AGU, muestra que en 2012 se formó una grieta de 10,5 kilómetros en el glaciar Pine Island, una plataforma de hielo en retroceso que contiene la capa de hielo más grande de la Antártida occidental, en aproximadamente 5 1/2 minutos. Eso significa que la falla se abrió a unos 35 metros (115 pies) por segundo, o unas 80 millas por hora.

«Este es el evento de apertura de fallas más rápido que conocemos que se haya observado jamás», dijo la autora principal Stephanie Olinger, quien realizó el trabajo como parte de su investigación doctoral en la Universidad de Washington y en la Universidad de Harvard, y ahora es investigadora postdoctoral en Universidad Stanford. . “Esto demuestra que, en determinadas circunstancias, un témpano de hielo puede romperse. Esto nos dice que debemos estar atentos a este tipo de comportamiento en el futuro y nos dice cómo podríamos describir estas fracturas en modelos de capas de hielo a gran escala.

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La importancia de la formación de fisuras

Una falla es una grieta que atraviesa aproximadamente 300 metros de hielo flotante en una típica plataforma de hielo antártica. Estas grietas son precursoras del desprendimiento del hielo marino, en el que grandes trozos de hielo se desprenden de un glaciar y caen al mar. Este tipo de fenómenos ocurren a menudo en el glaciar Pine Island, el iceberg observado en el estudio se separó del continente hace mucho tiempo. .

Imagen satelital de la Falla

Las imágenes de satélite tomadas el 8 de mayo (izquierda) y el 11 de mayo (derecha), con tres días de diferencia en 2012, muestran una nueva fisura que forma una «Y» que se ramifica a la izquierda de la grieta anterior. Tres instrumentos sísmicos (triángulos negros) registraron vibraciones que se utilizaron para calcular velocidades de propagación de la grieta de hasta 80 millas por hora. Crédito: Olinger et al./AGU Advances

“Las plataformas de hielo ejercen una influencia estabilizadora muy importante sobre el resto de la capa de hielo de la Antártida. Si una plataforma de hielo se rompe, el hielo del glaciar detrás de ella realmente se acelera”, dijo Olinger. «Este proceso de ruptura es esencialmente la forma en que las plataformas de hielo de la Antártida dan lugar a grandes icebergs».

En otras partes de la Antártida, las fallas suelen desarrollarse durante meses o años. Pero puede suceder más rápidamente en un paisaje que cambia rápidamente como el glaciar Pine Island, donde los investigadores creen que ya se ha formado la capa de hielo de la Antártida occidental. ha pasado un punto de inflexión cuando colapsó en el océano.

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Desafíos de observar los cambios glaciales

Las imágenes de satélite proporcionan observaciones continuas. Pero los satélites en órbita sólo pasan por cada punto de la Tierra cada tres días. Lo que sucede durante esos tres días es más difícil de precisar, particularmente en el peligroso paisaje de la frágil plataforma de hielo de la Antártida.

Para el nuevo estudio, los investigadores combinaron herramientas para comprender cómo se formó la falla. Utilizaron datos sísmicos registrados por instrumentos colocados en el témpano de hielo por otros investigadores en 2012 con observaciones de radar desde satélites.

El hielo de un glaciar actúa como un sólido en escalas de tiempo cortas, pero se parece más a un líquido viscoso en escalas de tiempo largas.

“¿El rifting es más como romper un vidrio o desarmar Silly Putty? Ésa era la cuestión”, dijo Olinger. «Nuestros cálculos para este evento muestran que fue más bien una rotura de vidrio».

El papel del agua de mar y la investigación futura.

Si el hielo fuera un material simple y frágil, debería haberse roto aún más rápido, dijo Olinger. Investigaciones posteriores resaltaron el papel del agua de mar: el agua de mar en las fallas mantiene el espacio abierto contra las fuerzas internas del glaciar. Y como el agua de mar tiene viscosidad, tensión superficial y masa, no puede llenar el vacío instantáneamente. En cambio, la velocidad a la que el agua de mar llena la fisura que se abre ayuda a frenar la propagación de la grieta.

«Antes de que podamos mejorar el rendimiento de los modelos de capas de hielo a gran escala y las proyecciones del aumento futuro del nivel del mar, necesitamos tener una buena comprensión basada en la física de los diferentes procesos que influyen en la estabilidad de la plataforma de hielo», dijo Olinger. .

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Referencia: “El acoplamiento oceánico limita la velocidad de ruptura del evento de propagación de ruptura de la plataforma de hielo más rápido observado” por Stephanie D. Olinger, Bradley P. Lipovsky y Marine A. Denolle, 5 de febrero de 2024, Progreso de la AGU.
DOI: 10.1029/2023AV001023

La investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias. Los coautores son Brad Lipovsky y Marine Denolle, ambos miembros de la facultad de ciencias terrestres y espaciales de la Universidad de Washington que comenzaron a asesorar el trabajo en la Universidad de Harvard.

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