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El telescopio espacial Webb detecta la atmósfera del exoplaneta 55 Cancri e

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El telescopio espacial Webb detecta la atmósfera del exoplaneta 55 Cancri e

Los investigadores que utilizaron el telescopio espacial James Webb pueden haber encontrado rastros de gases atmosféricos que rodean 55 Cancri e, un exoplaneta rocoso ubicado a 41 años luz de la Tierra. Este descubrimiento se considera la mejor evidencia hasta el momento de la existencia de una atmósfera planetaria rocosa fuera de nuestro sistema solar.

Renyu Hu, del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, es el autor principal de un artículo publicado en Nature. «Webb amplía los límites de la caracterización de exoplanetas a los planetas rocosos». » dijo Hu. «Esto realmente permite un nuevo tipo de ciencia».

55 Cancri e está clasificada como una súper Tierra, con un diámetro casi el doble que el de la Tierra y una densidad ligeramente mayor. Orbita tan cerca de su estrella que su superficie probablemente esté fundida, un océano de magma hirviente. El planeta también es susceptible al bloqueo de las mareas, con un lado diurno mirando hacia la estrella en todo momento y un lado nocturno en perpetua oscuridad.

A pesar de numerosas observaciones desde su descubrimiento en tránsito en 2011, la pregunta de si 55 Cancri e tiene atmósfera o no sigue sin respuesta. A diferencia de las atmósferas de los gigantes gaseosos, las atmósferas más delgadas y densas que rodean los planetas rocosos siguen siendo difíciles de alcanzar.

Exoplaneta súper Tierra 55 Cancri e (curva de luz del eclipse secundario)
Esta curva de luz muestra el cambio en el brillo del sistema 55 Cancri a medida que el planeta rocoso 55 Cancri e, el más cercano de los cinco planetas conocidos del sistema, se mueve detrás de la estrella. Este fenómeno se conoce como eclipse secundario. Cuando el planeta está al lado de la estrella, la luz del infrarrojo medio emitida tanto por la estrella como por el lado diurno del planeta llega al telescopio y el sistema parece más brillante. Cuando el planeta está detrás de la estrella, la luz emitida por el planeta se bloquea y sólo la luz de la estrella llega al telescopio, provocando una disminución del brillo aparente. Los astrónomos pueden restar el brillo de la estrella del brillo combinado de la estrella y el planeta para calcular la cantidad de luz infrarroja procedente del lado diurno del planeta. Esto luego se utiliza para calcular la temperatura diurna y deducir si el planeta tiene atmósfera o no. El gráfico muestra los datos recopilados utilizando el modo de espectroscopía de baja resolución en el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) de Webb en marzo de 2023. Cada uno de los puntos de datos de color púrpura muestra el brillo de la luz en una longitud de onda de 7,5 a 11,8 micrones, promediado en aproximadamente intervalos de cinco minutos. La línea gris es el mejor ajuste o curva clara del modelo que mejor se ajusta a los datos. La disminución del brillo durante el eclipse secundario es de sólo 110 partes por millón, o alrededor del 0,011 por ciento. La temperatura del planeta calculada a partir de esta observación es de unos 1.800 kelvin (unos 1.500 grados Celsius), que es significativamente más baja de lo que se esperaría si el planeta no tuviera atmósfera o sólo tuviera una fina atmósfera de vapor de roca. Esta temperatura relativamente baja indica que el calor se distribuye desde el lado diurno hacia el lado nocturno del planeta, probablemente por una atmósfera rica en sustancias volátiles.
[Image description: Diagram of a secondary eclipse and a graph of change in brightness over time. Below the diagram is a graph showing the change in brightness of mid-infrared light emitted by the star-planet system over the course of about four and a half hours. The infographic shows that the brightness of the system decreases as the planet moves behind the star.] Créditos: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI), A. Bello-Arufe (JPL)

Para distinguir entre la posibilidad de que el planeta tenga una atmósfera o simplemente un fino velo de roca vaporizada, los investigadores utilizaron NIRCam y MIRI de Webb para medir la luz infrarroja de 4 a 12 micrones proveniente del planeta. Aunque Webb no puede capturar una imagen directa de 55 Cancri e, puede medir cambios sutiles en la luz de todo el sistema a medida que el planeta orbita la estrella.

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El equipo pudo calcular la cantidad de diferentes longitudes de onda de luz infrarroja procedente del lado diurno del planeta. Este método, conocido como espectroscopia de eclipses secundarios, es similar al utilizado por otros equipos de investigación para buscar atmósferas de exoplanetas rocosos.

La primera indicación de que 55 Cancri e podría tener una atmósfera sustancial provino de mediciones de temperatura basadas en su emisión térmica. Si el planeta está cubierto de roca fundida oscura con un fino velo de roca vaporizada o si no tiene atmósfera, la temperatura durante el día debería rondar los 2.200 grados Celsius. En cambio, los datos del MIRI mostraron una temperatura relativamente baja, de alrededor de 1.540 grados Celsius. Esto indica que la energía se distribuye desde el lado diurno hacia el lado nocturno, muy probablemente por una atmósfera rica en sustancias volátiles.

Exoplaneta supertierra 55 Cancri e (espectro de emisión)Exoplaneta supertierra 55 Cancri e (espectro de emisión)
Un espectro de emisión térmica capturado por la NIRCam (cámara de infrarrojo cercano) de Webb en noviembre de 2022 y el MIRI (instrumento de infrarrojo medio) en marzo de 2023, muestra el brillo (eje y) de diferentes longitudes de onda de luz infrarroja (eje x) emitida. por el exoplaneta súper Tierra 55 Cancri e. El espectro muestra que el planeta podría estar rodeado por una atmósfera rica en dióxido de carbono o monóxido de carbono y otros volátiles, no sólo rocas vaporizadas. El gráfico compara los datos recopilados por NIRCam (puntos naranjas) y MIRI (puntos morados) con dos modelos diferentes. El modelo A, en rojo, muestra cómo debería verse el espectro de emisión de 55 Cancri e si tuviera una atmósfera de roca vaporizada. El modelo B, en azul, muestra cómo se vería el espectro de emisión si el planeta tuviera una atmósfera rica en volátiles desgasificada por un océano de magma cuyo contenido de volátiles es similar al del manto terrestre. Los datos de MIRI y NIRCam son consistentes con el modelo rico en volatilidad. La cantidad promedio de luz infrarroja emitida por el planeta (MIRI) muestra que su temperatura diurna es significativamente más baja de lo que sería si no tuviera una atmósfera que distribuyera el calor del lado diurno al lado nocturno. La caída del espectro entre 4 y 5 micrones (datos NIRCam) puede explicarse por la absorción de estas longitudes de onda por las moléculas de monóxido de carbono o dióxido de carbono en la atmósfera. El espectro se produjo midiendo el brillo de luz de 4 a 5 micrones con el espectrómetro NIRCam GRISM de Webb y de luz de 5 a 12 micrones con el espectrómetro MIRI de baja resolución, antes, durante y después de mover el planeta detrás de su estrella (el eclipse secundario). La cantidad de cada longitud de onda emitida por el planeta (eje y) se calculó restando el brillo de la estrella sola (durante el eclipse secundario) del brillo de la estrella y el planeta combinados (antes y después del eclipse). Cada observación duró aproximadamente ocho horas. Tenga en cuenta que los datos de NIRCam se han desplazado verticalmente para alinearse con el modelo B. Aunque las diferencias de brillo entre cada longitud de onda en la banda NIRCam se derivan de la observación (los datos sugieren un valle entre 4 y 5 micrones), el brillo absoluto (la posición vertical de este valle) no se pudo medir con precisión debido al ruido en los datos.
[Image description: Graph showing the brightness of light captured by Webb’s NIRCam and MIRI instruments plotted alongside two different model emission spectra, and an illustration of the planet and its star in the background.] Créditos: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI), R. Hu (JPL), A. Bello-Arufe (JPL), M. Zhang (Universidad de Chicago), M. Zilinskas (SRON Instituto Holandés de Investigación Espacial) )

Cuando el equipo analizó los datos de NIRCam, vio tendencias consistentes con una atmósfera rica en volatilidad. «Vemos una caída en el espectro entre 4 y 5 micrones: menos luz llega al telescopio». explicó el coautor Aaron Bello-Arufe, también del JPL. «Esto sugiere la presencia de una atmósfera que contiene monóxido de carbono o dióxido de carbono, los cuales absorben estas longitudes de onda de luz».

Este apasionante descubrimiento profundizará nuestra comprensión de los exoplanetas y sus atmósferas. Las capacidades de Webb también permitirán a los científicos continuar explorando planetas rocosos y ampliar los límites de la investigación de exoplanetas.

Referencia de la revista

  1. Hu, R., Zhang, M., Paragas, K., Zilinskas, M., Van Buchem, C., Bess, M., Patel, J., Ito, Y., Damiano, M., Scheucher, M. , Oza, AV, Knutson, HA, Miguel, Y., Dragomir, D., Brandeker, A. y Demory, B. (2024). Una atmósfera secundaria en el exoplaneta rocoso 55 Cancri e. Naturaleza, 1-2. YO: 10.1038/s41586-024-07432-x
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Descubrimiento sorpresa revela el primer ancestro conocido de escorpiones y arañas: ScienceAlert

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Descubrimiento sorpresa revela el primer ancestro conocido de escorpiones y arañas: ScienceAlert

Una pequeña bestia segmentada que nadó en los mares de la Tierra hace casi 500 millones de años ha sido identificada ahora como el abuelo de las arañas, los escorpiones y los cangrejos herradura.

Se llama Setapedites abundanteuna criatura diminuta, de unos 5 milímetros de largo, que prosperó en un océano que una vez cubrió lo que hoy es Marruecos, hace 478 millones de años.

Hoy, al analizar sus fósiles más de 20 años después de su primer descubrimiento, los paleontólogos se han dado cuenta de que pertenecía al clado de artrópodos Euchelicerata.

«Al principio sólo pretendíamos describir y nombrar este fósil. No teníamos ni idea de que guardaría tantos secretos». dice el paleontólogo Lorenzo Lustri de la Universidad de Lausana en Suiza.

«Así que fue una sorpresa estimulante darnos cuenta, después de cuidadosas observaciones y análisis, de que también llenaba un vacío importante en el árbol evolutivo de la vida».

Impresión artística de Setapedites abundante. (Elissa Sorojsrisom)

Artrópodos son un grupo de invertebrados muy diverso y abundante que incluye insectos, miriápodos, crustáceos y arácnidos, que en conjunto representan aproximadamente 75 por ciento de la vida animal del mundo. Dentro de este grupo existen subgrupos. Los quelicerados son artrópodos que tienen quelíceros – piezas bucales con forma de colmillos o pinzas, utilizadas para capturar y envenenar a sus presas.

Este grupo incluye arañas, escorpiones, cangrejos herradura, ácaros y garrapatas, así como varios grupos extintos, como los escorpiones de mar. Pero no sabemos exactamente cuándo y cómo estos diferentes animales divergieron y comenzaron su evolución distinta, lejos del resto de los artrópodos.

Setapedites abundante Fue descubierto por primera vez a principios de la década de 2000, en una formación conocida como Fezouata Shale en Marruecos. De hecho, era el tipo de fósil más abundante de la especie, pero estudiar y caracterizar los fósiles lleva mucho tiempo y a los investigadores les llevó un tiempo llegar allí.

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Lustri y sus colegas estudiaron varios ejemplos fosilizados de la criatura, perfectamente conservados en las suaves y finas lutitas que alguna vez fueron limo en el fondo marino. Y descubrieron características anatómicas llamadas birrame apéndices (de dos ramas) en el lomo del animal.

Diagrama que cataloga los apéndices en Setapedites abundante. (Lusti et al., Nat. común., 2024)

Estos apéndices y su posición permitieron a los investigadores ubicar con confianza a la especie como miembro de la familia Offacolidae, un género que incluye solo otra especie, Offacolus kingique vivió durante el silurianoHace entre 444 y 420 millones de años.

Los Offacolidae son euchelicerados, lo que significa que Setapedites abundante ahora representa el miembro más antiguo conocido de esta rama particular del árbol genealógico de los artrópodos, llenando el vacío entre los primeros artrópodos y los Euchelicerata.

Por ahora se ha identificado la posición del fósil. El siguiente paso es estudiarlo con más profundidad para comprender mejor el surgimiento y evolución de sus características únicas y, por lo tanto, cómo llegamos a tener las arañas que conocemos y amamos hoy.

Los hallazgos del equipo fueron publicados en Comunicaciones naturales.

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La misión Euclid descubre 1,5 billones de estrellas huérfanas a la deriva en el espacio

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La misión Euclid descubre 1,5 billones de estrellas huérfanas a la deriva en el espacio

La imagen, capturada por el satélite Euclid, muestra el cúmulo de galaxias de Perseo bañado por una suave luz azul que emana de estrellas huérfanas. Estas estrellas huérfanas están dispersas por todo el cúmulo, extendiéndose hasta 2 millones de años luz desde su centro. Los cúmulos de galaxias destacan como formas elípticas luminosas contra la oscura extensión del espacio. Crédito: ESA/Euclid/Consorcio Euclid/NASA, procesamiento de imágenes por M. Montes (IAC) y J.-C Cuillandre (CEA Paris-Saclay)

Las primeras imágenes científicas de Euclides han revelado más de 1,5 billones de estrellas huérfanas en el cúmulo de Perseo, arrojando luz sobre sus orígenes y la estructura del cúmulo.

Más de 1,5 billones de estrellas huérfanas esparcidas por el cúmulo de Perseo han sido reveladas en las primeras imágenes científicas de la misión del satélite Euclid.

Este descubrimiento, liderado por astrónomos de la Universidad de Nottingham, arroja nueva luz sobre los orígenes de estos vagabundos celestes.

Ubicado aproximadamente a 240 millones de años luz de la Tierra, el cúmulo de Perseo es una de las estructuras más masivas del universo y contiene miles de galaxias. Dentro de esta vasta extensión, el satélite Euclid detectó luces tenues y fantasmales (estrellas huérfanas) a la deriva entre las galaxias del cúmulo.

Sorpresas de estrellas huérfanas

Dado que las estrellas se forman naturalmente dentro de las galaxias, la presencia de estrellas huérfanas fuera de estas estructuras ha planteado preguntas intrigantes sobre sus orígenes.

La profesora Nina Hatch, quien dirigió el equipo del proyecto, dijo: “Nos sorprendió nuestra capacidad de ver tan lejos en las regiones exteriores del cúmulo y discernir los colores sutiles de esta luz. Esta luz puede ayudarnos a mapear la materia oscura si entendemos de dónde provienen las estrellas dentro del cúmulo. Al estudiar sus colores, brillo y configuraciones, descubrimos que provenían de galaxias pequeñas.

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Las estrellas huérfanas se caracterizan por su tinte azulado y su disposición en cúmulos. Basándose en estas características distintivas, los astrónomos involucrados en el estudio sugieren que las estrellas fueron arrancadas de las afueras de las galaxias y completamente fragmentadas en cúmulos de galaxias más pequeñas, llamadas enanas.

Patrones orbitales inesperados

Después de ser separadas de sus galaxias madre, se esperaba que las estrellas huérfanas orbitaran la galaxia más grande del cúmulo. Sin embargo, este estudio reveló un descubrimiento sorprendente: las estrellas huérfanas giraban alrededor de un punto situado entre las dos galaxias más luminosas del cúmulo.

El Dr. Jesse Golden-Marx, un astrónomo de Nottingham involucrado en el estudio, comentó: “Esta nueva observación sugiere que el enorme cúmulo de Perseo puede haber experimentado recientemente una fusión con otro grupo de galaxias. Esta reciente fusión podría haber causado una perturbación gravitacional, provocando que la galaxia más masiva o las estrellas huérfanas se desviaran de sus órbitas esperadas, provocando así la desalineación observada.

Le Dr Matthias Kluge, premier auteur de l'étude de l'Institut Max-Planck de physique extraterrestre à Munich, en Allemagne, a déclaré : « Cette lumière diffuse est plus de 100 000 fois plus faible que le ciel nocturne le plus sombre de la tierra. Pero está distribuida en un volumen tan grande que, sumando todo, representa alrededor del 20% de la luminosidad de todo el cúmulo.

La misión y las habilidades de Euclides.

Lanzada el 1 de julio de 2023, la misión Euclid de la Agencia Espacial Europea está diseñada para explorar la composición y evolución del Universo Oscuro. El telescopio espacial creará un impresionante mapa de la estructura a gran escala del Universo en el espacio y el tiempo observando miles de millones de galaxias a hasta 10 mil millones de años luz de distancia, en más de un tercio del cielo. Euclides explorará cómo se ha expandido el Universo y cómo se ha formado su estructura a lo largo de la historia cósmica, revelando aún más el papel de la gravedad y la naturaleza de la energía y la materia oscuras.

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La Dra. Mireia Montes, astrónoma del Instituto de Astrofísica de Canarias que participó en el estudio, dijo: “Este trabajo sólo fue posible gracias a la sensibilidad y agudeza de Euclides. » El diseño revolucionario de Euclid significa que puede tomar imágenes con una nitidez similar a El telescopio espacial Hubblepero cubriendo un área 175 veces mayor.

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El edificio de la montaña espacial circular toma forma

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El edificio de la montaña espacial circular toma forma

Hace cinco meses, comenzaron los trabajos de cimentación de la nueva Space Mountain en Tokyo Disneyland. Hoy, el esqueleto de un gran edificio circular está tomando forma.

Nueva construcción de Space Mountain

Sitio de construcción con varias grúas y andamios cerca de un edificio con cúpula blanca.  En los alrededores hay un aparcamiento vacío con unos cuantos conos de color naranja y una pequeña palmera.

Detrás de la atracción actual, se ha reservado un terreno para la nueva atracción. Tres grúas dominan la nueva estructura. Un lado es redondo, con vigas de acero rodeadas de andamios.

Sitio de construcción con varias grúas, andamios y máquinas industriales.  El área está rodeada por una valla, con diversos materiales y equipos de construcción esparcidos por todas partes.Sitio de construcción con varias grúas, andamios y máquinas industriales.  El área está rodeada por una valla, con diversos materiales y equipos de construcción esparcidos por todas partes.

A la derecha hay más secciones cuadradas. Aún no se han instalado los paneles que cerrarán el edificio. Hay aberturas para que los vehículos de construcción entren y salgan del espacio.

Sitio de construcción con varias grúas, andamios y materiales de construcción.  La gran estructura de acero está parcialmente terminada, rodeada de camiones, equipos y áreas valladas.Sitio de construcción con varias grúas, andamios y materiales de construcción.  La gran estructura con estructura de acero está parcialmente terminada, rodeada de camiones, equipos y áreas valladas.

Decenas de piezas de madera contrachapada cubren el suelo alrededor del sitio de construcción, que anteriormente era un estacionamiento para miembros del elenco.

La forma del edificio tal como está actualmente refleja aproximadamente cómo se verá el nuevo edificio, como se muestra en el arte conceptual (abajo). Sin embargo, la mayor parte de la forma final provendrá de paneles decorativos blancos.

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©Disney

La versión actual de Space Mountain, que es un clon de la versión de Disneyland, cerrará definitivamente el 31 de julio de 2024. Tokyo Disneyland rinde homenaje a la antigua atracción con Celebrating Space Mountain: The Final Ignition, que incluye una bebida de gelatina con bengalas temáticas. , decoración, sesión de fotos y merchandising de despedida. La cola de lanzamiento muestra la nueva iteración.

La Oriental Land Company anunció la nueva versión en 2022 y su inauguración está prevista para 2027. OLC está gastando 56 mil millones de yenes (437 millones de dólares) en la atracción, que se rumorea que se llamará «Space Mountain Earthrise». Las cuadrillas comenzaron a limpiar el sitio de construcción a fines de 2022 y la OLC celebró una ceremonia de inauguración en mayo de 2023.

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La Space Mountain original se inauguró en Magic Kingdom en 1975. La versión de Disneyland se inauguró en 1977, la versión de Tokio Disneyland se inauguró con el parque en 1983, la versión de Disneyland París se inauguró en 1995 (originalmente como De la Tierra a la Luna antes de convertirse en Estrella Wars Hyperspace Mountain), y la versión de Hong Kong Disneyland se inauguró con el parque en 2005 (más tarde se convirtió en Hyperspace Mountain).

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