Ahora sabemos que el calor de la Tierra es principalmente radiactividad, según un estudio publicado por nuestro socio The Conversation.
El estudio de los geoneutrinos, partículas producidas por nuestro planeta, ofrece un método original de investigar las profundidades de la Tierra.
El análisis de este fenómeno fue realizado por François Vannucci, investigador en física de partículas, especialista en neutrinos (Universidad de París).
La Tierra se está calentando. Sabemos que la temperatura interior aumenta cuando nos hundimos en la corteza terrestre. A 25 km de profundidad, alcanza los 750 grados; en el centro, se estima en 4000 ℃. Las aguas termales se conocen desde la antigüedad y hoy en día se utiliza energía geotérmica para calentar apartamentos. Erupciones volcánicas, géiseres, terremotos son signos de energía interna. Medimos un flujo de calor promedio emitido por la superficie de 87 milivatios por m2, o una diezmilésima parte de la potencia recibida del Sol, para una potencia total emitida por la Tierra de 47 metros cuadrados, o varios miles de plantas de energía nuclear. El origen ha sido durante mucho tiempo un misterio, ahora sabemos que la mayor parte es radiactividad.
¿Cómo nacen los átomos?
Para comprender el origen de este calor, debemos remontarnos a la génesis de los elementos atómicos.
El Big Bang produjo materia en forma de protones, neutrones, electrones y neutrinos. Hace unos 370.000 años, se formaron los primeros átomos, protones que atraen electrones para dar hidrógeno. Otros núcleos un poco más pesados, deuterio, helio, ocurrieron en paralelo, esto se llama nucleosíntesis primordial.
El camino fue mucho más laborioso para crear los elementos pesados. No fue hasta la formación de estrellas y los núcleos pesados nacieron por acreción en el caldero estelar; esta aquí nucleosíntesis estelar que tomó miles de millones de años de gestación. Luego, estos elementos se esparcen en el espacio en el momento de la muerte de las estrellas para encontrarse capturados al nivel de los planetas.
La composición de la Tierra es por tanto muy complicada y allí encontramos, afortunadamente para nuestra existencia, todos los elementos naturales desde el hidrógeno, el átomo más simple, hasta los átomos pesados como el uranio hasta el carbono, hierro … y todo el Mesa de mendeleyev. Las entrañas de la Tierra contienen la panoplia de elementos atómicos reunidos en diferentes capas que se distribuyen según una estructura de cebolla.
Sabemos poco sobre el interior de nuestro planeta, las minas más profundas alcanzan como máximo 10 km mientras que su radio es de 6.500 km. Se obtienen más conocimientos experimentales internos mediante mediciones sísmicas. A partir de estos datos, los geólogos han dividido la estructura de la tierra en diferentes estratos: en el centro el núcleo, presentando una parte interna sólida y una externa líquida, luego vienen las capas interna y externa y finalmente la corteza. Sin embargo, la Tierra, por su composición de elementos pesados e inestables, es radiactiva, lo que sugiere un original método complementario para examinar su interior y comprender mejor de dónde proviene su calor.
La radiactividad es un fenómeno natural muy común e inevitable. Todo en la Tierra es radiactivo, es decir, produce partículas elementales de forma espontánea, y nosotros mismos emitimos algunos miles de partículas por segundo. La opinión pública no le tenía miedo en la época de Marie Curie. Al contrario, elogiamos sus bondades: compramos cremas de belleza certificadas radioactivas y glorificamos las propiedades de las aguas minerales, como evoca la literatura de la época. Maurice Leblanc escribe sobre una fuente termal que salva a Arsène Lupin durante una de sus aventuras:
“El agua contiene principios de energía y poder que realmente la convierten en una fuente de juventud, principios derivados de la asombrosa radiactividad. »(Maurice Leblanc, La joven de ojos verdes, 1927)
Se conocen varios tipos de radiactividad, cada uno de los cuales da lugar a una emisión espontánea de partículas y libera energía que se revela mediante una deposición de calor. Para lo que sigue, nos centraremos en la desintegración de tipo «beta» que emite un electrón acompañado de un neutrino. El electrón se absorbe tan pronto como se produce, pero el neutrino tiene la propiedad muy notable de poder atravesar mucha materia sin detenerse. Toda la Tierra es transparente a los neutrinos y por tanto la detección de neutrinos generados por desintegraciones radiactivas dentro de la Tierra permite, en principio, echar un vistazo a lo que está sucediendo a gran profundidad.
Los geoneutrinos, el nombre que se le da a estas partículas producidas por nuestro planeta, proporcionan por tanto un método original de investigación de la Tierra profunda. Todavía tienen que ser detectados, lo que es un tour de force ya que un neutrino reacciona muy poco con la materia. No obstante, existen detectores suficientemente masivos que han demostrado ser adecuados para dicha investigación.
Las principales fuentes de geoneutrinos son elementos pesados con una vida útil muy larga, cuyas propiedades se conocen con precisión gracias a estudios de laboratorio. Estos son principalmente los elementos uranio, torio y potasio. Por ejemplo, la desintegración del núcleo del uranio 238 da un promedio de 6 neutrinos al mismo tiempo que libera 52 megaelectronvoltios de energía transportada por las partículas emitidas que se detendrán en la materia y depositarán calor. Cada neutrino transporta una energía de alrededor de 2 megaelectronvoltios. Recuerde que una energía de 1 megaelectronvoltio corresponde, en unidades oficiales, a 1,6 10-13 julios. Esto significa que el calor total de la Tierra requiere alrededor de 1.025 desintegraciones por segundo. ¿Podemos detectar estos neutrinos?
¿Cómo ver los geoneutrinos?
En la práctica, estamos limitados a tomar una medición general en el punto donde se encuentra el dispositivo que ve flujos provenientes de todas las direcciones. Entonces es complicado obtener la información precisa sobre los orígenes, no se puede medir la dirección de llegada. Tenemos que confiar en modelos a partir de los cuales desarrollamos simulaciones por computadora. Conociendo los espectros de energía de cada modo de desintegración y modelando la densidad y ubicación de los diferentes estratos geológicos que contribuyen al resultado final, extraemos un espectro global de los neutrinos esperados y deducimos el número de eventos predichos en un detector dado . Este número sigue siendo muy bajo: equivale a un puñado de eventos por kilotonelada de detector y por año.
Dos experimentos contribuyeron recientemente a esta investigación: Kamland, un detector que acecha bajo una montaña japonesa que pesa 1.000 toneladas y Borexino instalado en una galería excavada bajo la montaña Gran Sasso en Italia y con un peso de 280 toneladas. En ambos casos, el medio sensible consiste en un “centelleador líquido”. De hecho, para detectar geoneutrinos o del cosmos, es necesario implementar una detección efectiva a bajas energías: es la excitación de átomos de un líquido centelleante. Un neutrino interactúa con un protón y se revelan las partículas producidas. bien por la luz que sabemos localizar.
Kamland anuncia más de 100 eventos y Borexino una veintena de eventos atribuibles a geoneutrinos con incertidumbres del 20 al 30%. No sabemos cómo volver a su punto de emisión, pero esta medición global, aunque bastante burda, es suficiente para mostrar la concordancia con las predicciones de las simulaciones dentro del límite de las estadísticas débiles obtenidas.
Así, la hipótesis avanzado en el pasado Ahora se excluye la presencia de un reactor nuclear en el centro de nuestra Tierra, que habría estado formado por una bola de uranio que se agrieta como en los reactores que producen electricidad. La fisión es un tipo de radiactividad que ya no es espontánea, sino simulada.
En el futuro, esperamos la contribución de detectores nuevos y más eficientes en preparación en Canadá, SNO +, y en China, Juno, lo que afinará nuestro conocimiento sobre geoneutrinos.
“Lejos de ser un empobrecimiento, la adición a lo visible de lo invisible hace más que enriquecerlo, le da un sentido, lo completa. »(Paul Claudel, Cargos y propuestas, 1928).
Este análisis fue escrito por François Vannucci, investigador en física de partículas, especialista en neutrinos (Universidad de París). El artículo original fue publicado en el sitio web de La conversación.
CABO CAÑAVERAL – Starliner esperará al menos cuatro días más para su primer lanzamiento con tripulación.
La nueva nave espacial comercial de Boeing, Starliner, canceló su primer intento de lanzamiento esta tarde (6 de mayo) debido a un problema con una «válvula de alivio de oxígeno en la etapa Centaur del Atlas V». NASA publicado en X. Atlas V, el cohete de vuelo fabricado por United Launch Alliance, ha realizado misiones desde 2002 con una tasa de éxito del 100%, pero esta es su primera misión con astronautas.
«El equipo de ingenieros ha evaluado que el vehículo no está en condiciones de proceder con el vuelo hoy», dijo un funcionario del Control de la Misión en un mensaje transmitido por la televisión de la NASA hace unas dos horas, un minuto antes del lanzamiento previsto a las 22:34 horas. EDT (0024 GMT del 7 de mayo).
El viernes (10 de mayo) no es el objetivo de lanzamiento más temprano posible, según la nasa. Cuando Starliner vuele, puedes ver el evento aquí en espacio.comvía Televisión de la NASA.
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El cohete Atlas V remató con Starliner en su plataforma de lanzamiento en la estación espacial de Cabo Cañaveral en Florida. (Crédito de la imagen: Joe Raedle/Getty Images)
Una vez en el espacio, Starliner transportará a su primera tripulación de astronautas a la Estación Espacial Internacional: Barry «Butch» Wilmore y Suni Williams. Ambos son ex pilotos de pruebas de la Marina de los EE. UU. y ex astronautas de larga duración de la Estación Espacial Internacional; Se espera que su nueva misión Starliner pase aproximadamente una semana en el complejo orbital.
Cuando Wilmore y Williams vuelen al espacio, serán la primera tripulación en hacerlo desde la estación espacial de Cabo Cañaveral desde el Apolo 7 en 1968. También serán los primeros humanos en volar al espacio a bordo de un cohete Atlas desde Gordon Cooper. Mercurio-Atlas 9 en 1963.
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La NASA pretende tener Starliner en funcionamiento para misiones operativas el próximo año para cumplir su objetivo de larga data de enviar dos naves espaciales diferentes desde suelo estadounidense. El otro proveedor comercial de tripulaciones de la agencia, SpaceX, ha estado enviando tripulaciones a la ISS desde su primer lanzamiento de prueba en 2020.
Space.com proporcionará más actualizaciones sobre la situación cuando la NASA, Boeing o ULA las publiquen.
Nota del editor: Esta historia se actualizó a las 2 a. m. EDT del 7 de mayo con la noticia de la nueva fecha de lanzamiento prevista del 10 de mayo.
La cápsula Starliner de Boeing estaba programada para despegar a las 10:34 p.m. ET desde la estación espacial de Cabo Cañaveral en Florida para su primer vuelo de prueba con tripulación. Los astronautas de la NASA Barry “Butch” Wilmore y Sunita Williams Estaban a bordo de la cápsula y atados a sus asientos cuando se canceló el intento de lanzamiento, aproximadamente dos horas antes del despegue programado.
Aún no se ha anunciado una nueva fecha de lanzamiento.
Los controladores de la misión declararon un lanzamiento «extinguido» después de que se detectara una anomalía en una válvula de oxígeno en el cohete Atlas V de United Launch Alliance, que la cápsula Starliner estaba programada para poner en órbita.
El vuelo tripulado de Starliner, cuando ocurra, será una prueba final crucial antes de que la NASA pueda autorizar a Boeing para vuelos de rutina hacia y desde la estación espacial.
Funcionarios de la NASA y Boeing dijeron que la seguridad era primordial para el primer vuelo de la nave espacial con humanos a bordo.
Este lanzamiento cancelado representa un nuevo revés para Boeing, que ya ha enfrentado años de retrasos y excesos presupuestarios con su programa Starliner. Está muy por detrás de SpaceX, que ha estado realizando misiones tripuladas hacia y desde la estación espacial para la NASA desde 2020.
El cohete Atlas V de United Launch Alliance con la nave espacial CST-100 Starliner de Boeing a bordo iluminado por reflectores en la plataforma de lanzamiento (Joel Kowsky/Nasa vía AFP – Getty Images)
La cápsula Crew Dragon de SpaceX y la nave espacial Starliner de Boeing se desarrollaron como parte del programa Commercial Crew de la NASA. La iniciativa comenzó hace más de una década, tras el retiro de los transbordadores espaciales de la agencia, para ayudar a empresas privadas a construir nuevos vehículos espaciales para llevar a los astronautas a la órbita terrestre baja.
Si el clima está despejado esta noche, lo invitamos a salir y mirar hacia arriba en cualquier momento, una o dos horas después del atardecer.
Si tiene la suerte de estar ubicado lejos de luces brillantes, tome un sillón largo o un sillón y póngase cómodo. Una vez que tus ojos se hayan adaptado completamente a la oscuridad, podrás contar varios cientos de estrellas de distintos grados de brillo.
Pero también podrás ver otros lugares interesantes, incluido el objeto más grande y brillante que actualmente orbita la Tierra: la Estación Espacial Internacional.
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Quizás detectes un intruso extraterrestre; un repentino rayo de luz, que no dura más de uno o dos segundos como máximo y que posiblemente deja un breve rastro brillante a su paso.
Los astrónomos antiguos creían que esa visión era la de una estrella cayendo desde su posición fija en el cielo. Hoy en día los llamamos meteoros, aunque los términos «estrella fugaz» y «estrella fugaz» todavía se utilizan ampliamente. Estos objetos suelen ser partículas no mayores que un guijarro o un grano de arena, que chocan contra nuestra atmósfera superior a altas velocidades de hasta 45 millas (72 km) por segundo; su energía cinética se convierte casi instantáneamente en luz, creando el efecto de una estrella fugaz. La mayoría de los meteoros aparecen por primera vez a una altitud de 130 km (80 millas) y desaparecen aproximadamente un segundo después, quizás 65 km (40 millas).
Luego hay otro grupo de intrusos que nos acompaña desde el inicio de la era espacial, hace 67 años: los satélites artificiales.
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A diferencia de los meteoros, son mucho más grandes: de hecho, son estructuras artificiales que rodean nuestra Tierra y navegan en órbita alrededor de nuestro planeta a una velocidad media de «sólo» 8 km por segundo.
Quizás la mejor descripción visual de un satélite fue la del fallecido veterano observador de satélites británico Desmond King-Hele (1927-2019). En su excelente libro, «Observación de satélites terrestres» (Van Nostrand Reinhold Company, 1983), escribe: “Un satélite es como una estrella que ha perdido los sentidos y ha decidido alejarse a otra parte del cielo. »
Los satélites son visibles de noche porque sus pieles metálicas están iluminadas por el sol. Un satélite que entra en la sombra de la Tierra desaparece inmediatamente de la vista y continúa un camino invisible hasta que reaparece a la luz del sol.
Satélites Starlink poco después de su lanzamiento el 29 de agosto de 2022. (Crédito de la imagen: Alan Dyer/Stocktrek Images/Getty Images)
¿Cuánto cuesta?
En este momento, hay muchas posibilidades de que si sales y estudias detenidamente el cielo entre 30 minutos y dos horas después del atardecer, o entre dos horas y 30 minutos antes del amanecer, detectes entre 15 y 30 satélites, de brillo variable. desde objetos tan brillantes como las estrellas más brillantes (cero o primera magnitud) hasta objetos moderadamente débiles de alrededor de cuarta magnitud. Esto no debería sorprender demasiado si se considera cuántos objetos rodean actualmente la Tierra.
El primer satélite fue el Sputnik 1, lanzado en octubre de 1957. Desde entonces, alrededor de 9.500 satélites están orbitando la Tierra. La mayoría de ellas son cargas útiles activas, pero también hay 100 millones de piezas de «basura espacial» que varían en tamaño desde 30 pies hasta aproximadamente el tamaño de una pelota de softball, y literalmente millones de otras piezas más pequeñas que, sin embargo, podrían resultar desastrosas si chocan contra otro objeto. en orbita. El Comando Espacial de Estados Unidos en Colorado Springs, Colorado, monitorea continuamente todos los desechos en órbita.
La mayoría de los satélites son demasiado débiles para ser vistos a simple vista. Pero dependiendo de quién los cuente, a simple vista se pueden ver varios cientos o más. Estos son los satélites lo suficientemente grandes (más de 20 pies o 6 metros de largo) y lo suficientemente bajos (de 100 a 400 millas o de 160 a 640 km sobre la Tierra) para ser más fácilmente visibles.
¡El más grande!
Con diferencia, el mayor y más brillante de todos los objetos creados por el hombre que orbitan alrededor de la Tierra es la Estación Espacial Internacional (ISS), que fue ensamblada y mantenida actualmente por Estados Unidos, Rusia, la Agencia Espacial de la Unión Europea, Japón y Canadá. Los paneles solares de la estación tienen 73 metros (240 pies) de ancho, lo que rivaliza con la envergadura de un Boeing 777. La estación en sí tiene 108 metros (357,5 pies) de largo, apenas un metro de la longitud total de un campo de fútbol, incluidas las zonas de anotación. . Pesa 925.335 libras (462,7 toneladas).
Al girar alrededor de la Tierra a una altitud promedio de 260 millas (420 km) y una velocidad de 17,500 millas (28,200 km) por hora, puede parecer que se mueve tan rápido como un avión de pasajeros de gran altitud, y a veces demora hasta seis o siete minutos. para cruzar el cielo. Se puede confundir fácilmente con las luces de los aviones.
Nominalmente aparece blanca con un ligero tinte amarillo y nominalmente su magnitud visual puede alcanzar una magnitud brillante de -1,8 (rivalizando con Sirio, la estrella más brillante del cielo nocturno), aunque en su punto más brillante, a veces puede parecer brillar con una magnitud de -5,6. , Cuál es ¡Dos veces más brillante que el planeta Venus!
Si bien la ISS parece una estrella en movimiento muy brillante a simple vista, aquellos que pudieron apuntar hacia ella con un telescopio pudieron detectar su forma de T mientras se acercaba a través de su campo de visión. De hecho, algunos han conseguido seguir la ISS con su telescopio moviéndola a lo largo de la trayectoria proyectada. Quienes lo han visto bien describen el cuerpo de la estación espacial como de un blanco brillante, mientras que los paneles solares tienen un color rojo cobrizo.
En pocas palabras: si la ISS se mueve a través del cielo, ¡es prácticamente imposible pasarla por alto!
La Estación Espacial Internacional vista frente a la Vía Láctea desde Ratnapura, Sri Lanka, el 16 de abril de 2024. (Crédito de la imagen: Thilina Kaluthotage/NurPhoto vía Getty Images)
Muchas ventanas de oportunidad
Desde ahora hasta finales de mayo, los norteamericanos tendrán muchas oportunidades de ver la ISS pasar por sus hogares, principalmente debido a circunstancias estacionales. A medida que se acerca el solsticio de verano, el 20 de junio, las horas nocturnas se acortan y el tiempo que un satélite en órbita terrestre baja (como la ISS) puede permanecer iluminado por el sol puede extenderse hasta bien entrada la noche, una situación que nunca podrá alcanzar en otras horas del día. el año.
Dado que la ISS gira alrededor de la Tierra cada 90 minutos en promedio, esto significa que es posible verla no solo en una sola pasada, sino en varias pasadas consecutivas.
En la mayoría de las ubicaciones, hay dos tipos de pases visibles. En un caso, la ISS aparece primero hacia la parte suroeste del cielo y luego se mueve hacia el noreste. Pero en otras ocasiones es posible observar un segundo tipo de paso, con la ISS apareciendo inicialmente hacia la parte noroeste del cielo y desplazándose hacia el sureste.
¡En los casos más extremos, es posible que puedas alcanzar la ISS hasta cuatro o más veces en un solo día!
Caso en cuestión: desde Nueva York, el viernes 10 de mayo, la ISS tardará aproximadamente 3,5 minutos en volar sobre el horizonte norte-noreste de norte-noroeste a noreste a partir de las 2:08 a.m.EDT. Un paso ligeramente más alto, que tomará una trayectoria de noroeste a este-sureste y durará casi 5 minutos, comenzará a las 3:44 a. m. Más tarde, a las 10:01 p. m., comenzará un paso significativamente más alto, más alto, más brillante y más largo en el Oeste. suroeste y terminará casi 7 minutos más tarde en el noreste. En el camino, la ISS ascenderá dos tercios del camino desde el horizonte norte-noroeste hasta el punto directamente encima.
Más tarde en la noche, la ISS realizará un paso mucho más bajo y tardará 2 minutos en moverse de oeste-noroeste a norte-noroeste a partir de las 11:39 p.m. La ISS desaparecerá rápidamente cuando entre en la sombra de la Tierra.
Un pase a la Estación Espacial Internacional la tarde del 26 de enero de 2019. (Crédito de la imagen: Alan Dyer/VWPics/Universal Images Group vía Getty Images)
¿Dónde y cuándo deberías mirar?
Entonces, ¿cómo es el horario de visualización en tu ciudad natal? Puede averiguarlo fácilmente visitando uno de los tres sitios web populares:
Localizar la estacion – Este sitio le dirá cuándo y dónde observar la ISS. Todo lo que tienes que hacer es ingresar tu ciudad o pueblo y luego hacer clic en el punto del mapa para obtener todos los detalles. Incluso puede registrarse para recibir alertas por correo electrónico o mensaje de texto cuando la estación espacial sobrevuele.
Los cielos arriba de Chris Peat – Este sitio no sólo le proporcionará información de observación de la ISS, sino también de Tianhe-1. Primero debe registrarse, luego puede ingresar su ubicación para generar un horario de visualización.
Seguimiento satelital en vivo y en tiempo real – Al igual que Heavens Above, puede obtener información de observación de la ISS y Tianhe-1. Una vez que haya iniciado sesión, este sitio proporcionará automáticamente detalles basados en su dirección IP, o puede establecer una ubicación «personalizada».
Las previsiones calculadas con unos días de antelación suelen ser precisas en cuestión de minutos. Sin embargo, pueden cambiar debido a la lenta decadencia de la órbita de la estación espacial y a los aumentos periódicos a mayores altitudes. Busque actualizaciones con frecuencia.
