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La NASA revela el misterio de los exoplanetas cada vez más pequeños

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La NASA revela el misterio de los exoplanetas cada vez más pequeños

Los investigadores, utilizando datos del telescopio espacial Kepler, han descubierto que algunos exoplanetas se están reduciendo debido a la pérdida de sus atmósferas, probablemente causada por la radiación de sus núcleos. Este descubrimiento ayuda a explicar la discrepancia de tamaño observada en los exoplanetas e indica un proceso de pérdida atmosférica significativa diferente de la fotoevaporación teorizada previamente.

Un nuevo estudio podría explicar los exoplanetas «faltantes» entre las súper Tierras y los subNeptunos.

Algunos exoplanetas parecen perder su atmósfera y encogerse. En un nuevo estudio que utiliza NASAUtilizando el antiguo telescopio espacial Kepler, los astrónomos están encontrando evidencia de una posible causa: los núcleos de estos planetas están empujando sus atmósferas desde adentro hacia afuera.

La brecha de tamaño de los exoplanetas

Exoplanetas (planetas fuera de nuestro sistema solar) vienen en una variedad de tamaños, desde pequeños planetas rocosos hasta colosales gigantes gaseosos. En el medio hay rocas supertierras y subneptunos más grandes con atmósferas infladas. Pero hay una ausencia flagrante –una “brecha de tamaño”– de planetas que tienen entre 1,5 y 2 veces el tamaño de la Tierra (o entre súper Tierras y subNeptunos) que los científicos se esfuerzan por comprender mejor.

«Los científicos han confirmado ahora la detección de más de 5.000 exoplanetas, pero hay menos planetas de lo esperado con un diámetro entre 1,5 y 2 veces el de la Tierra», dijo Jessie Christiansen, científica investigadora de Caltech/IPAC, directora científica de exoplanetas de la NASA. archivos y autor principal del nuevo estudio en La revista astronómica.. “Los científicos de exoplanetas ahora tienen suficientes datos para decir que esta discrepancia no se debe al azar. Algo está sucediendo que impide que los planetas alcancen y/o se mantengan en este tamaño.

Exoplaneta TOI-421 b y su estrella

El concepto de este artista muestra cómo podría verse el exoplaneta subneptuno TOI-421 b. En un nuevo estudio, los científicos han descubierto nueva evidencia que sugiere cómo este tipo de planetas pueden perder sus atmósferas. Crédito: NASA, ESA, CSA y D. Player (STScI)

Los investigadores creen que esta discrepancia podría explicarse por el hecho de que algunos subneptunos pierden su atmósfera con el tiempo. Esta pérdida se produciría si el planeta no tuviera suficiente masa, y por tanto fuerza gravitacional, para retener su atmósfera. Por lo tanto, los subneptunos que no sean lo suficientemente masivos se reducirían aproximadamente al tamaño de las súper Tierras, dejando una brecha entre los dos tamaños de planetas.

Pero sigue siendo un misterio exactamente cómo estos planetas pierden sus atmósferas. Los científicos han identificado dos mecanismos probables: uno se llama pérdida de masa debido al núcleo; y el otro, fotoevaporación. El estudio descubrió nueva evidencia que respalda lo primero.


Este vídeo explica las diferencias entre los principales tipos de exoplanetas o planetas ubicados fuera de nuestro sistema solar. Crédito: NASA/JPL-Caltec

Resuelve el misterio

La pérdida de masa impulsada por el núcleo ocurre cuando la radiación emitida por el núcleo caliente de un planeta empuja la atmósfera del planeta con el tiempo, «y esa radiación empuja la atmósfera desde abajo», dijo Christiansen.

La otra explicación principal de la brecha planetaria, la fotoevaporación, ocurre cuando la atmósfera de un planeta es esencialmente arrastrada por la radiación caliente de su estrella anfitriona. En este escenario, «la radiación de alta energía de la estrella actúa como un secador de pelo sobre un cubo de hielo», dijo.

Si bien se cree que la fotoevaporación ocurre durante los primeros 100 millones de años de un planeta, la pérdida de masa debida al núcleo ocurriría mucho más tarde, cerca de mil millones de años después del comienzo de la vida de un planeta. Pero cualquiera que sea el mecanismo, «si no tienes suficiente masa, no puedes aguantar, pierdes tu atmósfera y te encoges», añadió Christiansen.

Infografía sobre tipos de exoplanetas

Esta infografía detalla los principales tipos de exoplanetas. Los científicos han trabajado para comprender mejor la “brecha de tamaño”, o ausencia evidente, de planetas entre las súper Tierras y los subNeptunos. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Descubriendo evidencia a través de la observación

Para este estudio, Chistiansen y sus coautores utilizaron datos del K2 de la NASA, una misión extendida del telescopio espacial Kepler, para observar los cúmulos de estrellas Praesepe y Hyades, que tienen entre 600 y 800 millones de años. Debido a que generalmente se piensa que los planetas tienen la misma edad que su estrella anfitriona, los subneptunos en este sistema habrían pasado la edad en la que podría haber tenido lugar la fotoevaporación, pero no lo suficientemente viejos como para haber sufrido una pérdida de masa impulsada por el núcleo.

Entonces, si el equipo viera que había muchas estrellas sub-Neptuno en Praesepe y Hyades (en comparación con estrellas más antiguas en otros cúmulos), podrían concluir que no hubo fotoevaporación. En este caso, la pérdida de masa alimentada por el núcleo sería la explicación más probable de lo que les sucede a los subneptunos menos masivos con el tiempo.

Al observar Praesepe y Hyades, los investigadores descubrieron que casi el 100% de las estrellas de estos cúmulos todavía tienen una capa subyacente.Neptuno planeta o planeta candidato en su órbita. A juzgar por el tamaño de estos planetas, los investigadores creen que han conservado sus atmósferas.

La NASA retira el telescopio espacial Kepler

Esta ilustración muestra el cazador de exoplanetas de la NASA, el Telescopio Espacial Kepler. La agencia anunció el 30 de octubre de 2018 que Kepler se había quedado sin combustible y estaba siendo retirado a su órbita segura actual, lejos de la Tierra. Kepler dejó un legado de más de 2.600 descubrimientos de exoplanetas. Crédito: NASA/Wendy Stenzel/Daniel Rutter

Esto difiere de otras estrellas más antiguas observadas por K2 (estrellas de más de 800 millones de años), de las cuales sólo el 25% tienen órbitas subneptuninas. Las edades más antiguas de estas estrellas están más cerca del período en el que se cree que tiene lugar la pérdida de masa impulsada por el núcleo.

A partir de estas observaciones, el equipo concluyó que la fotoevaporación no pudo haber ocurrido en Praesepe y Hyades. Si este hubiera sido el caso, habría sucedido cientos de millones de años antes y a estos planetas les quedaría poca o ninguna atmósfera. Esto deja a la pérdida de masa debida al núcleo como la principal explicación de lo que probablemente esté sucediendo en las atmósferas de estos planetas.

La investigación en curso y el legado de Kepler

El equipo de Christiansen pasó más de cinco años creando el catálogo de planetas candidatos necesarios para el estudio. Pero la investigación está lejos de terminar, dijo, y es posible que la comprensión actual de la fotoevaporación y/o la pérdida de masa impulsada por el núcleo evolucione. Es probable que los hallazgos sean probados por estudios futuros antes de que alguien pueda declarar resuelto el misterio de esta brecha planetaria de una vez por todas.

Este estudio se realizó utilizando los Archivos de Exoplanetas de la NASA, operados por Caltech en Pasadena bajo contrato con la NASA como parte del Programa de Exploración de Exoplanetas, ubicado en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. JPL es una división de Caltech.

Referencia: “Escalado K2. VII. Evidencia de una alta tasa de aparición de subneptunos calientes en edades intermedias” por Jessie L. Christiansen, Jon K. Zink, Kevin K. Hartitle-Ullman, Rachel B. Fernandes, Philip F. Hopkins, Luisa M. Rebull, Kiersten M Boley, Galen J. Bergsten y Sakhee Bhure, 15 de noviembre de 2023, La revista astronómica..
DOI: 10.3847/1538-3881/acf9f9

La misión Kepler de la NASA

El 30 de octubre de 2018, Kepler se quedó sin combustible y puso fin a su misión después de nueve años, durante los cuales descubrió más de 2.600 planetas confirmados alrededor de otras estrellas, así como miles de candidatos más de los que los astrónomos están trabajando para confirmar.

El Centro de Investigación Ames de la NASA, ubicado en Silicon Valley, California, gestiona las misiones Kepler y K2 en nombre de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA. JPL gestionó el desarrollo de la misión Kepler. Ball Aerospace & Technologies Corporation operó el sistema de vuelo con el apoyo del Laboratorio de Física Espacial y Atmosférica de la Universidad de Colorado Boulder.

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Vístete para las estrellas: la nueva era de la moda espacial de SpaceX

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Vístete para las estrellas: la nueva era de la moda espacial de SpaceX

SpaceX no sólo está lanzando cohetes, sino que también está marcando el comienzo de una nueva era de espacio exploración con sus trajes de actividad extravehicular (EVA) de última generación.

Mientras nos encontramos en la cúspide de la primera caminata espacial privada en 2024, profundicemos en los detalles de este revolucionario equipo.

La moda se encuentra con la función en el espacio

Cerrando la brecha entre estilo y practicidad, SpaceX revelado la vestimenta de los astronautas que se embarcan en la histórica misión Polaris Dawn. Atrás quedaron los días de los trajes espaciales voluminosos y engorrosos. El nuevo traje EVA combina un diseño elegante con una funcionalidad avanzada.

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Desmentiendo los mitos sobre los trajes espaciales

La cultura popular a menudo nos engaña con representaciones demasiado simplistas de los trajes espaciales. A diferencia de los cascos tipo «pecera» y los trajes fáciles de usar que se ven en las películas, los trajes espaciales reales son naves espaciales complejas con forma humana. Están equipados con sistemas de propulsión y soporte vital, lo que los hace más parecidos a un equipo de buceo que a una vestimenta informal.

Una rara tormenta solar cautiva a los observadores de estrellas en todo Estados Unidos: '¡QUÉ IMPRESIONANTE!' »

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¿Por qué no conservar el disfraz antiguo?

Los actuales trajes de Actividad Intravehicular (IVA) de SpaceX sirven como protección de emergencia dentro de la cápsula Dragon. Sin embargo, no están diseñados para los rigores de los paseos espaciales. El nuevo traje EVA es una mejora significativa, ya que proporciona mayor movilidad, durabilidad y protección contra las duras condiciones del espacio.

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El traje EVA: una visión general

El traje EVA conserva el elegante diseño del modelo IVA pero introduce nuevos materiales y técnicas de fabricación para mejorar el rendimiento. El traje también es escalable, lo que garantiza un ajuste perfecto para una amplia gama de tipos de cuerpo.

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4 características que distinguen al traje EVA

1. Juntas giratorias: Para una movilidad inigualable bajo presión

2. Sellos y válvulas avanzadas: Proporcionar alta redundancia y seguridad

3. Casco impreso en 3D: Con visor antirreflejo, HUD y cámara

4. Textiles de gestión térmica: Tomado prestado de los cohetes Falcon para una protección extrema

La próxima misión Polaris Dawn pondrá a prueba las capacidades del traje EVA y preparará el escenario para futuras bases lunares y ciudades marcianas.

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Conclusiones clave de Kurt

Está claro que el traje EVA es más que un simple hilo conductor para las estrellas. Con la misión Polaris Dawn en el horizonte, no sólo nos estamos preparando para ver a los astronautas flotar con gracia fuera de su nave espacial. Nos estamos preparando para presenciar un momento crucial en la historia, donde la moda y la función se fusionan en el vacío del espacio, desacreditando mitos arraigados desde hace mucho tiempo y estableciendo nuevos estándares de lo que es posible.

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Mientras SpaceX se prepara para la primera caminata espacial privada con sus innovadores trajes EVA, ¿qué piensa sobre el impacto de estos avances tecnológicos en el futuro de la exploración espacial y la vida humana más allá de la Tierra? Háganos saber escribiéndonos a Cyberguy.com/Contacto.

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Boeing repara una pequeña fuga de helio en la nave espacial Starliner

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Boeing repara una pequeña fuga de helio en la nave espacial Starliner
Agrandar / Una vista aérea de la nave espacial Starliner de Boeing y el cohete Atlas V de United Launch Alliance dentro de la Instalación de Integración Vertical de la estación espacial en Cabo Cañaveral, Florida.

Boeing se está tomando unos días más para resolver una pequeña fuga de helio en la nave espacial Starliner que está programada para transportar a dos astronautas de la NASA para un vuelo de prueba a la Estación Espacial Internacional, dijeron funcionarios el martes.

Eso significa que el primer lanzamiento tripulado de la nave espacial Starliner de Boeing, con años de retraso y más de 1.400 millones de dólares por encima del presupuesto, no se llevará a cabo hasta el próximo martes 21 de mayo a las 4 p. m. EDT (8:43 p. m. UTC). El cumplimiento de este cronograma supone que los ingenieros puedan familiarizarse con la fuga de helio. Los funcionarios de Boeing y la NASA, que gestiona el contrato multimillonario de la tripulación comercial del Boeing Starliner, habían previsto previamente el viernes 17 de mayo para el primer lanzamiento de la nave espacial con astronautas a bordo.

El equipo de tierra de Boeing rastreó la fuga hasta una brida de un propulsor en el sistema de control de reacción único del módulo de servicio de la nave espacial.

Hay 28 propulsores del sistema de control de reacción (esencialmente pequeños motores de cohetes) en el módulo de servicio Starliner. En órbita, estos propulsores se utilizan para correcciones menores de trayectoria y para dirigir la nave espacial en la dirección correcta. El módulo de servicio tiene dos juegos de motores más potentes para ajustes orbitales más grandes y maniobras de aborto de lanzamiento.

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El sistema de propulsión de la nave espacial está presurizado con helio, un gas inerte. Los propulsores queman una mezcla tóxica de hidracina y tetróxido de nitrógeno. El helio no es combustible ni tóxico, por lo que una pequeña fuga probablemente no suponga un problema importante de seguridad en tierra, pero el sistema de propulsión debe mantener la presión para que los propulsores funcionen en el espacio.

Hasta ahora, múltiples contratiempos técnicos han impedido que el programa Starliner de Boeing llegue a este punto. Esos contratiempos incluyeron una fuga de combustible en un banco de pruebas, fallas de software durante el primer vuelo de prueba no tripulado de Starliner y válvulas corroídas en el sistema de propulsión de la nave espacial. A medida que se acercaba un intento de lanzamiento el verano pasado, Boeing y la NASA descubrieron otros dos problemas (material inflamable dentro de la cápsula y un eslabón débil en el sistema de paracaídas del Starliner) que retrasaron el vuelo de prueba de la tripulación durante casi un año.

Según la NASA, los ingenieros planean remediar la fuga de helio mediante «pruebas de naves espaciales y soluciones operativas». Es decir, los directivos no consideran la necesidad de reparar físicamente la fuga.

“Como parte de las pruebas, Boeing llevará el sistema de propulsión a presurización de vuelo como lo hace antes del lanzamiento, luego permitirá que el sistema de helio se ventile naturalmente para validar los datos existentes y reforzar la lógica de vuelo”, escribieron funcionarios de la NASA en un comunicado. publicación de blog el martes. La justificación del vuelo es el lenguaje que utiliza la NASA para ganar confianza al comprender un problema y sentirse seguro de que no representaría un riesgo adicional durante el vuelo.

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El cohete está listo para funcionar.

Un fallo de válvula en el cohete Atlas V que iba a lanzar la cápsula de tripulación Starliner de Boeing abortó el primer intento de lanzamiento del vuelo de prueba con tripulación el 6 de mayo en la estación espacial de Cabo Cañaveral, Florida. United Launch Alliance, la compañía que construye y opera el Atlas V, sacó el cohete y el Starliner de la plataforma de lanzamiento y los devolvió a un hangar la semana pasada para reemplazar la válvula de control de presión defectuosa del Atlas V.

Una vez instalada en el cohete, la nueva válvula funcionó normalmente durante las pruebas dentro del hangar de la ULA. La ULA devolverá el cohete a la plataforma de lanzamiento unos días antes del próximo intento de lanzamiento.

«Los equipos de la misión también llevaron a cabo una revisión exhaustiva de los datos del intento de lanzamiento del 6 de mayo y no están rastreando más problemas», dijo la NASA.

Los astronautas de la NASA Butch Wilmore y Suni Williams, comandante y piloto del vuelo de prueba Starliner, regresaron a su base en Houston para pasar más tiempo con sus familias y esperar la próxima fecha de lanzamiento de la misión. Regresarán al Centro Espacial Kennedy en Florida en los próximos días para los preparativos finales para el lanzamiento, dijo la NASA.

Wilmore y Williams, ambos pilotos de pruebas de la Marina de los EE. UU., supervisarán los sistemas de Starliner desde el lanzamiento hasta el acoplamiento a la Estación Espacial Internacional. Sus tareas incluyen tomar el control manual de la cápsula de la tripulación del Boeing para una serie de demostraciones de vuelo. Si todo va según lo planeado, pasarán al menos ocho días en la estación espacial antes de regresar a la Tierra a bordo de la nave espacial Starliner para un aterrizaje asistido por paracaídas y bolsas de aire en el suroeste de Estados Unidos, probablemente en White Sands, Nuevo México.

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Su estancia en la estación espacial podría prolongarse mientras esperan el buen tiempo en uno de los lugares de aterrizaje del Starliner. Con el próximo vuelo Starliner, Estados Unidos tendrá, por primera vez desde los albores de la era espacial, dos naves espaciales independientes con capacidad humana capaces de transportar personas a la órbita terrestre baja. Crew Dragon de SpaceX, que ganó un contrato de tripulación comercial con la NASA junto con Boeing en 2014, comenzó a transportar astronautas en 2020.

El contrato de tripulación comercial de la NASA con Boeing cubre seis vuelos operativos de rotación de tripulación hacia y desde la estación espacial. Un vuelo de prueba exitoso con Wilmore y Williams allanaría el camino para que Starliner realice la primera de estas misiones tripuladas de seis meses a principios del próximo año.

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Los átomos se han acercado más que nunca, revelando efectos cuánticos aparentemente imposibles

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Los átomos se han acercado más que nunca, revelando efectos cuánticos aparentemente imposibles

Los científicos han roto dos capas de átomos magnéticos ultrafríos a una distancia de 50 nanómetros entre sí (diez veces más cerca que en experimentos anteriores), revelando extraños efectos cuánticos nunca antes vistos.

La extrema proximidad de estos átomos permitirá a los investigadores estudiar por primera vez las interacciones cuánticas a esta escala de longitud y podría conducir a importantes avances en el desarrollo de superconductores y computadoras cuánticasinformaron los científicos en un nuevo estudio publicado el 2 de mayo en la revista Ciencia.

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