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El antiguo Marte pudo haber estado repleto de vida, hasta que provocó el cambio climático que provocó su desaparición.

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El antiguo Marte pudo haber estado repleto de vida, hasta que provocó el cambio climático que provocó su desaparición.

Investigadores del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Arizona simularon las condiciones que las formas de vida hipotéticas habrían encontrado en Marte hace 4 mil millones de años, cuando el agua líquida probablemente estaba presente en abundancia en el planeta rojo. Crédito: ESO/M. Kornmess

Al principio de su historia, el Planeta Rojo probablemente habría sido habitable para los metanógenos, microbios que viven en hábitats extremos en la Tierra, según un estudio que simuló las condiciones en un joven[{» attribute=»»>Mars.

If there ever was life on Mars – and that’s a huge “if” – conditions during the planet’s infancy most likely would have supported it, according to a new research study led by scientists from the University of Arizona.

Mars is the fourth planet from the Sun – a dry, dusty, bitter-cold, desert world with a very thin atmosphere. While most scientists don’t expect to find living things currently thriving on Mars, it is much more plausible that life existed long ago. Back then Mars was warmer and covered with water, and therefore much more hospitable to life.

Today Mars is dry and extremely cold, with a tenuous atmosphere. It is therefore extremely unlikely to sustain any form of life at the surface. However, according to the study, 4 billion years ago, Earth’s smaller, red neighbor may have been much more hospitable. The study was published on October 10 in the journal Nature Astronomy.

Most Mars experts agree that the planet started out with an atmosphere that was much denser than it is today. Rich in carbon dioxide and hydrogen, it would have likely created a temperate climate that allowed water to flow and, possibly, microbial life to thrive, according to Regis Ferrière, a professor in the University of Arizona Department of Ecology and Evolutionary Biology and one of two senior authors on the paper.

The authors are not asserting that life existed on early Mars, but if it did, Ferrière said, “our study shows that underground, early Mars would very likely have been habitable to methanogenic microbes.”

Artist’s Impression of Mars Four Billion Years Ago

This artist’s impression shows how Mars may have looked about four billion years ago. Credit: ESO/M. Kornmesser

Such methanogens, which make a living by converting chemical energy from their environment and releasing methane as a waste product, are known to exist in extreme habitats on Earth. For example, they are found near hydrothermal vents along fissures on the ocean floor. There, they support entire ecosystems adapted to crushing water pressures, total darkness, and near-freezing temperatures.

Using state-of-the-art models of Mars’ crust, atmosphere, and climate, coupled with an ecological model of a community of Earthlike microbes metabolizing carbon dioxide and hydrogen, the team of researchers team tested a hypothetical scenario of an emerging Martian ecosystem.

Methanogens are microorganisms that produce methane as a metabolic byproduct in hypoxic (low oxygen) conditions.

On Earth, most hydrogen is tied up in water and not frequently encountered on its own, other than in isolated environments such as hydrothermal vents. However, its abundance in the Martian atmosphere could have provided an ample supply of energy for methanogenic microbes about 4 billion years ago, at a time when conditions would have been more conducive to life, the authors suggest. Early Mars would have been very different from what it is today, Ferrière said, trending toward warm and wet rather than cold and dry, thanks to large concentrations of hydrogen and carbon dioxide – both strong greenhouse gases that trap heat in the atmosphere.

“We think Mars may have been a little cooler than Earth at the time, but not nearly as cold as it is now, with average temperatures hovering most likely above the freezing point of water,” he said. “While current Mars has been described as an ice cube covered in dust, we imagine early Mars as a rocky planet with a porous crust, soaked in liquid water that likely formed lakes and rivers, perhaps even seas or oceans.”

That water would have been extremely salty, he added, according to spectroscopic measurements of rocks exposed on the Martian surface.

Early Mars Schematic

The study revealed that while ancient Martian life may have initially prospered, it would have rendered the planet’s surface covered in ice and uninhabitable, under the influence of hydrogen consumed from and methane released into the atmosphere. Credit: Boris Sauterey and Regis Ferrière

To simulate the conditions early lifeforms would have encountered on Mars, the scientists applied models that predict the temperatures at the surface and in the crust for a given atmospheric composition. They then combined those data with an ecosystem model that they developed to predict whether biological populations would have been able to survive in their local environment and how they would have affected it over time.

“Once we had produced our model, we put it to work in the Martian crust – figuratively speaking,” said Boris Sauterey, the paper’s first author. He is a former postdoctoral fellow in Ferrière’s group who is now a postdoctoral fellow at Sorbonne Université in Paris. “This allowed us to evaluate how plausible a Martian underground biosphere would be. And if such a biosphere existed, how it would have modified the chemistry of the Martian crust, and how these processes in the crust would have affected the chemical composition of the atmosphere.”

“Our goal was to make a model of the Martian crust with its mix of rock and salty water, let gases from the atmosphere diffuse into the ground, and see whether methanogens could live with that,” said Ferrière, who holds a joint appointment at Paris Sciences & Lettres University in Paris. “And the answer is, generally speaking, yes, these microbes could have made a living in the planet’s crust.”

Mars Four Billion Years Ago Artist’s Impression

This artist’s impression shows how Mars may have looked about four billion years ago. Credit: ESO/M. Kornmesser/N. Risinger (skysurvey.org)

The investigators then set out to answer an intriguing question: If life thrived underground, how deep would one have had to go to find it? The Martian atmosphere would have provided the chemical energy that the organisms would have needed to thrive, Sauterey explained – in this case, hydrogen and carbon dioxide.

“The problem is that even on early Mars, it was still very cold on the surface, so microbes would have had to go deeper into the crust to find habitable temperatures,” he said. “The question is how deep does the biology need to go to find the right compromise between temperature and availability of molecules from the atmosphere they needed to grow? We found that the microbial communities in our models would have been happiest in the upper few hundreds of meters.”

By modifying their model to take into account how processes occurring above and below ground influence each other, they were able to predict the climatic feedback of the change in atmospheric composition caused by the biological activity of these microbes. In a surprising twist, the study revealed that while ancient Martian life may have initially prospered, its chemical feedback to the atmosphere would have kicked off a global cooling of the planet, ultimately rendering its surface uninhabitable and driving life deeper and deeper underground, and possibly to extinction.

“According to our results, Mars’ atmosphere would have been completely changed by biological activity very rapidly, within a few tens or hundreds of thousands of years,” Sauterey said. “By removing hydrogen from the atmosphere, microbes would have dramatically cooled down the planet’s climate.”

Early Mars’ surface would soon have become glacial as a consequence of the biological activity. In other words, climate change driven by Martian life might have contributed to making the planet’s surface uninhabitable very early on.

“The problem these microbes would have then faced is that Mars’ atmosphere basically disappeared, completely thinned, so their energy source would have vanished and they would have had to find an alternate source of energy,” Sauterey said. “In addition to that, the temperature would have dropped significantly, and they would have had to go much deeper into the crust. For the moment, it is very difficult to say how long Mars would have remained habitable.”

Future Mars exploration missions may provide answers, but according to the researchers, challenges will remain. For example, while they identified Hellas Planitia, an extensive plain carved out by an impact of a large comet or asteroid very early in the history of Mars, as a particularly promising site to scour for evidence of past life, the location’s topography generates some of Mars’ most violent dust storms, which could make the area too risky to be explored by an autonomous rover.

However, once humans begin to explore Mars, such sites could make it back onto the shortlist for future missions to the planet, Sauterey said. For now, the team focuses its research on modern Mars. NASA’s Curiosity rover and the European Space Agency’s Mars Express satellite have detected elevated levels of methane in the atmosphere, and while such spikes could result from processes other than microbial activity, they do allow for the intriguing possibility that lifeforms such as methanogens may have survived in isolated pockets on Mars, deep underground – oases of alien life in an otherwise hostile world.

Reference: “Early Mars habitability and global cooling by H2-based methanogens” by Boris Sauterey, Benjamin Charnay, Antonin Affholder, Stéphane Mazevet and Régis Ferrière, 10 October 2022, Nature Astronomy.
DOI: 10.1038/s41550-022-01786-w

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El asteroide Apophis se acercará a la Tierra en 2029

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El espectáculo de la lluvia de meteoritos de las Perseidas ilumina el cielo nocturno

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El espectáculo de la lluvia de meteoritos de las Perseidas ilumina el cielo nocturno

La lluvia de meteoritos de las Perseidas de 2024 alcanzará su punto máximo del 11 al 12 de agosto y podrá disfrutarse lejos de las luces de la ciudad después de que la luna se ponga temprano en la noche. Prepárese para temperaturas frescas y lleve suministros a un evento de observación local para pasar una noche cómoda e impresionante bajo los meteoros. (Concepto del artista). Crédito: SciTechDaily.com

La lluvia de meteoritos de las Perseidas de 2024, que alcanzará su punto máximo la noche del 11 de agosto, promete un espectáculo impresionante, aunque la visibilidad podría verse ligeramente obstaculizada por la luna creciente.

Las condiciones ideales para verlo incluyen cielos oscuros y despejados, lejos de las luces de la ciudad, y la mejor manera de aprovechar la lluvia es asistir a una fiesta de observación local, mantenerse abrigado y tener paciencia. Recursos útiles de NASA y otros sitios de astronomía ofrecen consejos y herramientas para rastrear los picos de lluvia.

Lluvia de meteoritos de las Perseidas de 2024

¿Estás listo para las Perseidas de 2024? Se espera que su pico sea en la noche del 11 de agosto a la mañana del 12 de agosto, con buena visibilidad las noches anteriores y posteriores. ¡Es posible que ya hayas visto algunas Perseidas surcando el cielo de verano!

Esta lluvia, parte del flujo de escombros del cometa. Swift-TuttleEn realidad, comienza a mediados o finales de julio y dura hasta la mayor parte de agosto. Si bien la mayoría de estas noches solo presentan unos pocos meteoros por hora, el pico de las Perseidas trae muchos, muchos más. ¿Cuánto más? En realidad, el número varía cada año; puede que sólo haya unas pocas docenas por hora, pero algunos años raros traen una breve «explosión» de hasta doscientas hermosas «estrellas fugaces» por hora.

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Condiciones y horarios de visualización

Este año las Perseidas se verán ligeramente afectadas por una Luna creciente del 53%, ¡pero la Luna se pondrá correctamente cuando las Perseidas comiencen a alcanzar su punto máximo! Esto significa que si estás en un área libre de contaminación lumínica y tienes cielos despejados, ¡es posible que puedas ver varios meteoros durante la noche! ¿Cuántos podrás ver? Sólo hay una manera de experimentar el poder de las Perseidas por ti mismo este año: ¡sal y observa pacientemente!

Consejos para mejorar su experiencia visual

Tenemos algunos consejos para ayudarle a aprovechar al máximo su experiencia de observación de lluvias de meteoritos:

  • ¡Salir de la ciudad! Intenta ir al lugar más oscuro posible. Cuanto más oscuro esté, más meteoros verás cruzando el cielo.
  • Consulta la previsión meteorológica para esa noche. Es posible que deba observar dos o tres áreas para obtener pronósticos de niebla, nubes y temperatura. Algunos sitios meteorológicos incluso ofrecen pronósticos especialmente adaptados para observar el cielo. Asegúrate de tener cielos despejados para acompañar a los cielos oscuros.
  • ¡Encuentra una fiesta de lluvia de meteoritos! Asista a una reunión de personas con ideas afines en un parque local o a un evento organizado por un club de astronomía local, ¡especialmente si es su primera vez! Encuentre un festival de Perseidas buscando en la red Night Sky para clubes cerca de tio por buscar eventos cerca de ti
  • Manténgase abrigado y cómodo al aire libre: ¡esté preparado! Estarás bastante tiempo afuera y querrás recostarte boca arriba para aprovechar el cielo. Para mantenerte abrigado, trae manta, chaqueta, gorro, bebida caliente y agua. Quizás pienses que es una tontería traer ropa abrigada en pleno verano, pero a altas horas de la noche la temperatura puede bajar lo suficiente como para hacer fresco. Si estás en una zona donde hay muchos insectos, querrás aplicar repelente de insectos para evitar picaduras irritantes.
  • ¡Trae a tus amigos y familiares! ¡La compañía bajo un cielo estrellado es maravillosa y tiene el beneficio adicional de que hay más ojos puestos en el cielo! Los grupos pueden detectar más meteoros que individuos individuales y ayudarse mutuamente a encontrar «puntos calientes» en el cielo. (Además, si estás en la naturaleza y en la oscuridad, una buena compañía te ayudará a sentirte más seguro).
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Recursos e información adicionales

Para obtener más información sobre una de nuestras lluvias de meteoritos favoritas, consulte Página de la NASA sobre las Perseidas Y La gran guía de observación de EarthSky. También deberías consultar JPLEl vídeo «¿Qué hay de nuevo?» » de agosto de 2023 de Preston Dyches (incluido arriba) ofrece excelentes consejos sobre cómo observar las Perseidas, así como otros objetos para buscar en el cielo nocturno mientras espera estos rastros brillantes. También puedes utilizar el vídeo de la NASA. Aplicación de la actividad de lluvia de meteoritos “Fluximator” para intentar predecir cuándo ocurrirá el pico de actividad en su área. También tenemos un documento que puedes utilizar durante tus veladas de observación de estrellas y eventos de sensibilización: Atención ! es una lluvia de meteoritos página de recursos.

¡Diviértete y que el cielo esté despejado y el clima sea agradable para tu fiesta de lluvia de meteoritos!

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La parte más peligrosa de una misión espacial es el fuego.

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La parte más peligrosa de una misión espacial es el fuego.

Los astronautas enfrentan muchos riesgos durante los vuelos espaciales, como la microgravedad y la exposición a la radiación. La microgravedad puede disminuir la densidad ósea y la exposición a la radiación es cancerígena. Sin embargo, estos son efectos crónicos.

El mayor riesgo para los astronautas es el incendio, porque sería difícil escapar durante una misión larga a Marte o a otro lugar más allá de la órbita terrestre baja. Los científicos estudian el comportamiento del fuego a bordo de naves espaciales para proteger a los astronautas.

Los científicos del Centro de Tecnología Espacial Aplicada y Microgravedad (ZARM) de la Universidad de Bremen estudian los riesgos de incendio a bordo de naves espaciales. Publicaron un nuevo estudio en las Actas del Instituto de Combustión titulado “Efecto de la concentración de oxígeno, la presión y la velocidad del flujo opuesto sobre la propagación de la llama a lo largo de láminas delgadas de PMMA.“El autor principal es Hans-Christoph Ries.

«Un incendio a bordo de una nave espacial es uno de los escenarios más peligrosos en las misiones espaciales», explica el Dr. Florian Meyer, jefe del grupo de investigación de tecnología de combustión de ZARM. “Prácticamente no existe ninguna posibilidad de ponerse a salvo o escapar de una nave espacial. Por tanto, es fundamental comprender el comportamiento de los incendios en estas condiciones particulares. »

Desde 2016, ZARM estudia el comportamiento y la propagación del fuego en condiciones de microgravedad como las de la ISS. Estas condiciones también incluyen un nivel de oxígeno similar al de la Tierra, circulación de aire forzada y presión ambiental similar a la de la Tierra. La NASA tiene realizar experimentos similaresy ahora sabemos que el fuego se comporta de manera diferente en microgravedad que en la Tierra.

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Inicialmente, un incendio arde con una llama más pequeña y tarda más en propagarse. Esto tiene una ventaja para el incendio porque no se detectará tan rápidamente. El fuego también arde a mayor temperatura en microgravedad, lo que significa que algunos materiales que no son combustibles en condiciones normales de la Tierra podrían arder en una nave espacial, creando sustancias químicas tóxicas en el aire de la nave.

Las naves espaciales destinadas a misiones a Marte operarán en un entorno diferente al de la ISS. La presión del aire ambiente será menor, lo que tiene dos beneficios: hace que la nave espacial sea más liviana y permite a los astronautas prepararse para misiones externas más rápidamente. Sin embargo, la menor presión ambiental introduce otro cambio crítico en el entorno de la nave espacial. El contenido de oxígeno debe ser mayor para satisfacer las necesidades respiratorias de los astronautas.

En estas últimas pruebas, el equipo ZARM probó el fuego en estas condiciones revisadas.

PMMA significa polimetacrilato de metilo y generalmente se denomina acrílico. Es un material de uso común en lugar del vidrio porque es liviano e irrompible. La ISS no lo utiliza, pero se está desarrollando para su uso en futuras naves espaciales. La cápsula de Orión utiliza acrílico fusionado con otros materiales para las ventanas, y es probable que las futuras naves espaciales utilicen algo similar.

En sus experimentos, los investigadores prendieron fuego a láminas de vidrio acrílico y variaron tres factores ambientales: presión ambiental, contenido de oxígeno y velocidad del flujo.

Esta tabla en la figura es la matriz de prueba para los experimentos. La X y la O simple indican caudales: X = 100 mm/s, O = 30–200 mm/s. Crédito de la imagen: Ries et al. 2024.

Ellos usaron el Torre de caída libre de Bremen para simular la microgravedad.

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Los experimentos han demostrado que una presión ambiental más baja mitiga los riesgos de incendio. Por el contrario, un mayor contenido de oxígeno tiene un efecto más potente. El nivel de oxígeno en la ISS es del 21%, como en la Tierra. Las futuras naves espaciales con una presión ambiental más baja tendrán niveles de oxígeno de hasta el 35%. Esto provoca un aumento considerable del riesgo de incendio para los astronautas. Los resultados muestran que un incendio puede propagarse tres veces más rápido que en condiciones terrestres.

“Nuestros resultados resaltan factores críticos que deben considerarse al desarrollar protocolos de seguridad contra incendios para misiones espaciales astronáuticas. »

Dr. Florian Meyer, grupo de investigación sobre tecnología de combustión ZARM

Esta figura del estudio muestra una serie temporal de imágenes infrarrojas de las pruebas.  Muestran un fuego sobre una película acrílica en condiciones de microgravedad con un flujo de aire de 100 mm/segundo, 75 kPa y 28,3% de oxígeno.  Las líneas de puntos blancas muestran el contorno de la muestra de acrílico.  Las líneas de puntos verdes son las líneas de clasificación utilizadas para medir la velocidad de propagación del fuego.  En la figura b, la barra horizontal rosa debajo del frente de propagación es el encendedor.  Crédito de la imagen: Ries et al.  2024.
Esta figura del estudio muestra una serie temporal de imágenes infrarrojas de las pruebas. Muestran un fuego sobre una película acrílica en condiciones de microgravedad con un flujo de aire de 100 mm/segundo, 75 kPa y 28,3% de oxígeno. Las líneas de puntos blancas muestran el contorno de la muestra de acrílico. Las líneas de puntos verdes son las líneas de clasificación utilizadas para medir la velocidad de propagación del fuego. en el panel bla barra horizontal rosa debajo del frente de propagación es el encendedor. Crédito de la imagen: Ries et al. 2024.

Todos sabemos que un mayor flujo de aire propaga el fuego más rápidamente; Por eso soplamos una llama pequeña para crear un fuego más grande. Un mayor flujo de aire proporciona más oxígeno, lo que aumenta la combustión. Por tanto, el aumento del flujo de aire en una atmósfera con alto contenido de oxígeno crea una situación peligrosa para los astronautas.

«Nuestros resultados resaltan factores críticos que deben considerarse al desarrollar protocolos de seguridad contra incendios para misiones espaciales astronáuticas», dijo el Dr. Florian Meyer. “Al comprender cómo se propagan las llamas en diferentes condiciones atmosféricas, podemos mitigar el riesgo de incendio y mejorar la seguridad de la tripulación. »

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