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Horoscopo

Se ha comprobado el misterioso origen de la aurora boreal

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El misterio que rodea las causas de la aurora boreal se ha especulado, pero nunca se ha probado, hasta ahora.

Un grupo de físicos de la Universidad Estatal de Iowa finalmente ha demostrado que “las auroras más brillantes son producidas por poderosas ondas electromagnéticas durante tormentas geomagnéticas”, según un semental recién lanzadoY.

El estudio muestra que estos fenómenos, también conocidos como ondas de Alfven, aceleran los electrones de regreso a la Tierra, lo que hace que las partículas produzcan el espectáculo de luces que conocemos como auroras boreales.

“Las mediciones revelaron que esta pequeña población de electrones sufre una ‘aceleración resonante’ por el campo eléctrico de la onda Alfven, similar a un surfista que atrapa una ola y se acelera continuamente a medida que el surfista se mueve con la ola”, dijo Greg Howes, asociado profesor en el departamento. de Física y Astronomía en la Universidad de Iowa y coautor del estudio.

Esta idea de los electrones “navegando” en el campo eléctrico es una teoría introducida por primera vez en 1946 por un físico ruso, Lev Landau, que recibió el nombre de amortiguación de Landau. Su teoría ahora está probada.

Recreando la aurora boreal

Los científicos han descubierto durante décadas cómo es probable que se cree la aurora, pero ahora han podido simularla, por primera vez, en un laboratorio de dispositivos de plasma grande (LPD) en la instalación de ciencia básica del plasma de UCLA.

Los científicos utilizaron una cámara de 20 metros de largo para recrear el campo magnético de la Tierra utilizando las poderosas bobinas de campo magnético del LPD de UCLA. Dentro de la cámara, los científicos han generado plasma similar al que existe en el espacio cerca de la Tierra.

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“Utilizando una antena especialmente diseñada, lanzamos las ondas de Alfven a la máquina, como si agitáramos rápidamente una manguera de jardín hacia arriba y hacia abajo y observamos cómo se movía la onda a lo largo de la manguera”, dijo Howes. Cuando empezaron a sentir los electrones “surfeando” a lo largo de la onda, utilizaron otro instrumento especializado para medir cómo estos electrones extraían energía de la onda.

Aunque el experimento no recreó el colorido moteado que vemos en el cielo, “nuestras mediciones de laboratorio coincidieron claramente con las predicciones de simulaciones por computadora y cálculos matemáticos, lo que demuestra que los electrones que navegan por las ondas de Alfven pueden acelerar los electrones (hasta velocidades de 45 millones mph) que causan auroras ”, dijo Howes.

“Estos experimentos nos permiten realizar las mediciones clave que muestran que las mediciones espaciales y la teoría de hecho explican una forma importante de crear auroras”, dijo Craig Kletzing, coautor del estudio.

Cuentas aurorales vistas desde la Estación Espacial Internacional.

Los científicos espaciales de todo el país estaban encantados de escuchar la noticia. “¡Estaba extremadamente emocionado! Es muy raro ver un experimento de laboratorio que valide una teoría o modelo sobre el entorno espacial”, dijo Patrick Koehn, científico de la división de heliofísica de la NASA. “El espacio es demasiado grande para ser simulado fácilmente en el laboratorio”.

Koehn cree que ser capaz de comprender el mecanismo de aceleración de los electrones que provoca las auroras será útil en muchos estudios en el futuro.

“¡Nos ayuda a comprender mejor el clima espacial! El mecanismo de aceleración de electrones verificado por este proyecto está funcionando en otras partes del sistema solar, por lo que encontrará muchas aplicaciones en la física espacial. También será útil para los pronósticos del clima espacial, algo en lo que la NASA está muy interesada ”, dijo Koehn en un correo electrónico a CNN.

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Un largo camino por recorrer

Ahora que se ha probado la teoría de la creación de la Aurora Iluminadora, todavía queda un largo camino por recorrer para predecir la fuerza de cada tormenta.

La aurora boreal baila en el cielo nocturno en lo alto del Círculo Polar Ártico.

“Predecir la fuerza de una tormenta geomagnética en particular, basado en observaciones del Sol y mediciones hechas por naves espaciales entre la Tierra y el Sol, sigue siendo un desafío sin resolver”, dijo Howes en un correo electrónico.

“Hemos hecho la conexión con los electrones que surcan las ondas de Alfven a unas 10,000 millas sobre la superficie de la Tierra, y ahora tenemos que aprender a predecir la fuerza de estas ondas de Alfven usando ‘observaciones espaciales'”, agregó.

Experiencia en periódicos nacionales y periódicos medianos, prensa local, periódicos estudiantiles, revistas especializadas, sitios web y blogs.

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Horoscopo

Rocket Lab gana un contrato con una nave espacial marciana para ver cómo la atmósfera se infiltra en el espacio

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Rocket Lab, con sede en California, diseñará dos naves espaciales, denominadas “Blue” y “Gold”, para un viaje marciano que se lanzará en 2024.

La compañía está enviando lanzamientos de cohetes Electron a gran altitud desde Nueva Zelanda y planea realizar más lanzamientos en Virginia en un futuro próximo. Después de varios años de enviar naves espaciales a la órbita alrededor de la Tierra, comienza a hundirse más profundamente en el sistema solar, incluidas las misiones lunares y marcianas.

La misión marciana se llama Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers (EscaPADE) y está dirigida por el Laboratorio de Ciencias Espaciales de la Universidad de California en Berkeley. El valor del contrato de diseño no se reveló en un comunicado de prensa.

“Esta es una misión enormemente prometedora que ofrecerá una gran ciencia en un paquete pequeño”, dijo Peter Beck, fundador y director ejecutivo de Rocket Lab, en un comunicado. “Las misiones de ciencia planetaria han costado tradicionalmente cientos de millones de dólares y han tardado hasta una década en materializarse. Nuestra nave espacial Photon para EscaPADE demostrará un enfoque más rentable para la exploración planetaria que mejorará el acceso de la comunidad científica a nuestro sistema solar.

Lo que distingue a EscaPADE de la mayoría de las misiones marcianas anteriores es la capacidad de aprovechar dos naves espaciales, lo que brinda diferentes perspectivas desde la órbita. La esperanza es que las dos máquinas brinden una perspectiva diferente a medida que la actividad solar sangra la atmósfera marciana, algo que la única nave espacial de Atmósfera de Marte y Evolución Volátil (MAVEN) de la NASA también ha estado examinando durante algunos años. MAVEN descubrió una pérdida masiva de agua de Marte en 2020, lo que podría ayudar a explicar por qué la superficie está tan seca hoy.

El cohete Falcon Heavy de SpaceX lanzará EscaPADE en 2022, junto con la nave espacial de asteroides binarios Janus y otra misión llamada Psyche, que estudiará un asteroide en órbita entre Marte y Júpiter. El plan para la nave espacial gemela marciana es enviarlos a la órbita alrededor del Planeta Rojo durante al menos un año. Llegarán allí en 2025.

La NASA financió ESCAPADE y otras dos misiones del programa Pequeñas Misiones Innovadoras para la Exploración Planetaria (SIMPLEX) en 2019 “para realizar ciencia planetaria convincente y brindar más oportunidades de experiencia de vuelo para la comunidad científica”, dijo Rocket Lab, y está pendiente una revisión de diseño preliminar. a finales de este mes. En julio se tomará una decisión final sobre la preparación para la implementación y el vuelo.

Marte ha sido un destino popular en 2021, con hitos recientes que incluyen el primer vuelo en helicóptero a Marte por parte del Ingenuity de la NASA, el despliegue de un rover chino en la superficie por primera vez y el aterrizaje del rover Perseverance de la NASA más grande del mundo en un oferta a largo plazo para enviar muestras a la Tierra. Los Emiratos Árabes Unidos también enviaron con éxito su primera misión a Marte a principios de este año.

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Horoscopo

Nueva investigación científica en la cara oculta de la luna

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Los módulos de aterrizaje comerciales transportarán cargas útiles de ciencia y tecnología proporcionadas por la NASA a la superficie lunar, allanando el camino para que los astronautas de la NASA aterricen en la luna para el 2024. Crédito: NASA

A medida que la NASA continúa con sus planes para varias entregas comerciales a la superficie de la Luna por año, la agencia ha seleccionado tres nuevos conjuntos de cargas útiles de investigación científica para avanzar en la comprensión del vecino más cercano de la Tierra. Dos de las suites de carga útil aterrizarán en el otro lado de la luna, una novedad para la NASA. Los tres sondeos recibirán viajes a la superficie lunar como parte de la iniciativa Commercial Lunar Payload Services, o CLPS, de la NASA, que forma parte del enfoque Artemis de la agencia.

Las cargas útiles marcan las primeras selecciones de la agencia en su convocatoria de propuestas de cargas útiles y encuestas de investigación de la superficie lunar (PRISM).

“Estas selecciones se suman a nuestra sólida cartera de cargas útiles científicas y de encuestas que se entregarán a la Luna a través de CLPS”, dijo Joel Kearns, administrador asistente adjunto de exploración en la Dirección de Misiones Científicas de la NASA. “Con cada nueva selección de PRISM, aprovecharemos nuestras capacidades para permitir una ciencia mayor y mejor y probar la tecnología que ayudará a allanar el camino para que los astronautas regresen a la Luna a través de Artemis”.

Luna de la NASA

Crédito: NASA

Lunar Vertex, una de las tres selecciones, es un conjunto de carga útil conjunto de aterrizaje y rover destinado a ser entregado a Reiner Gamma, una de las características naturales más distintivas y enigmáticas de la Luna, conocida como vórtice lunar. Los científicos no comprenden completamente qué son los vórtices lunares o cómo se forman, pero saben que están estrechamente relacionados con anomalías asociadas con el campo magnético de la Luna. El rover Lunar Vertex realizará mediciones detalladas de la superficie del campo magnético de la Luna utilizando un magnetómetro a bordo. Los datos del campo magnético de la superficie lunar recopilados por el rover mejorarán los datos recopilados por la nave espacial que orbita la luna y ayudarán a los científicos a comprender mejor cómo se forman y evolucionan estos misteriosos vórtices lunares, además de proporcionar información adicional sobre el interior y el núcleo de la Luna. . El Dr. David Blewett del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins dirige este conjunto de cargas útiles.

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La NASA también ha seleccionado dos conjuntos de carga útil separados para ser entregados en tándem a la Cuenca Schrödinger, que es un gran cráter de impacto ubicado en el lado opuesto de la Luna, cerca del Polo Sur lunar. El Farside Seismic Suite (FSS), una de las dos cargas útiles que se entregarán a la cuenca de Schrödinger, llevará dos sismómetros: el sismómetro vertical Very Broadband y el sensor de período corto. La NASA midió la actividad sísmica en el lado visible de la Luna como parte del programa Apolo, pero el FSS devolverá los primeros datos sísmicos de la agencia al lado lejano de la Luna, un posible destino futuro para los astronautas en Artemisa. Estos nuevos datos podrían ayudar a los científicos a comprender mejor la actividad tectónica en el lado lejano de la luna, revelar la frecuencia con la que el lado lejano de la luna se ve afectado por pequeños meteoritos y proporcionar nuevas tensiones en la estructura interna de la luna. El FSS continuará tomando datos durante varios meses en la superficie lunar más allá de la vida útil del módulo de aterrizaje. Para sobrevivir a las noches lunares de dos semanas de duración, el paquete FSS será autónomo con energía, comunicaciones y control térmico independientes. El Dr. Mark Panning del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en California está liderando esta suite de carga útil.

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El Orbitador de reconocimiento lunar capturó esta imagen de la cuenca de Schrödinger, un gran cráter cerca del Polo Sur en el lado opuesto de la Luna. Crédito: NASA / LRO / Ernie Wright

El Lunar Interior Temperature and Materials Suite (LITMS), la otra carga útil dirigida a la cuenca Schrödinger, es un conjunto de dos instrumentos: la instrumentación lunar para la exploración térmica con un martillo neumático Rapidity y la sonda magnetotelúrica lunar. Esta suite de carga útil estudiará el flujo de calor y la conductividad eléctrica del interior lunar en la cuenca de Schrödinger, proporcionando una visión en profundidad del flujo mecánico y térmico interno de la Luna. Los datos LITMS también complementarán los datos sísmicos adquiridos por el FSS para proporcionar una imagen más completa del subsuelo cercano y profundo del lado lejano de la Luna. El Dr. Robert Grimm del Southwest Research Institute dirige este conjunto de cargas útiles.

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Si bien estas selecciones son definitivas, las negociaciones continúan para cada monto otorgado.

“Estas investigaciones demuestran el poder de CLPS para ofrecer gran ciencia en paquetes pequeños, proporcionando acceso a la superficie lunar para cumplir con los objetivos científicos de alta prioridad para la Luna”, dijo Lori Glaze, directora de la división de ciencia planetaria de la NASA. “Cuando los científicos analicen estos nuevos datos junto con las muestras lunares devueltas de Apolo y los datos de nuestras muchas misiones orbitales, avanzarán en nuestro conocimiento de la superficie y el interior de la Luna, y aumentarán nuestra comprensión de los fenómenos, cruciales como la alteración espacial para informar futuras misiones tripuladas. a la Luna y más allá.

Una vez que se realicen estas selecciones, la NASA trabajará con la oficina de CLPS en el Centro Espacial Johnson de la agencia en Houston para emitir órdenes de trabajo para entregar estas suites de carga útil a la luna antes de la fecha límite de 2024.

Para estas suites de carga útil, la agencia también seleccionó a dos científicos del proyecto para coordinar las actividades científicas, incluida la selección de los lugares de aterrizaje, el desarrollo de conceptos de operaciones y el archivo de datos científicos adquiridos durante las operaciones de superficie. La Dra. Heidi Haviland del Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville, Alabama, coordinará la secuela que se entregará a Reiner Gamma, y ​​el Dr. Brent Garry del Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, coordinará las entregas de cargas útiles a la cuenca de Schrödinger.

CLPS es una parte clave de los esfuerzos de exploración lunar Artemis de la NASA. Las cargas útiles de ciencia y tecnología enviadas a la superficie de la Luna como parte del CLPS ayudarán a sentar las bases para las misiones humanas y una presencia humana duradera en la superficie lunar. La agencia ha otorgado seis pedidos de tareas a proveedores de CLPS para entregas lunares entre fines de 2021 y 2023, y se esperan más recompensas de entrega hasta al menos 2028.

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La materia oscura ralentiza la rotación de la barra galáctica de la Vía Láctea

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Concepción artística de la Vía Láctea. Crédito: Pablo Carlos Budassi / Wikimedia Commons

La rotación de la barra galáctica de la Vía Láctea, que está formada por miles de millones de estrellas agrupadas, se ha ralentizado en aproximadamente una cuarta parte desde su formación, según un nuevo estudio realizado por investigadores del University College London (UCL) y de la Universidad de Oxford.


Durante 30 años, los astrofísicos han predicho tal desaceleración, pero esta es la primera vez que se mide.

Los investigadores dicen que esto brinda un nuevo tipo de información sobre la naturaleza de la materia oscura, que actúa como un contrapeso que ralentiza la rotación.

En el estudio publicado en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society, los investigadores analizaron las observaciones del Telescopio Espacial Gaia de un gran grupo de estrellas, la corriente de Hércules, que están en resonancia con la barra, es decir, giran alrededor de la galaxia al mismo ritmo que la rotación de la barra.

Estas estrellas quedan atrapadas gravitacionalmente por la barra giratoria. El mismo fenómeno ocurre con los asteroides troyanos y griegos de Júpiter, que orbitan alrededor de los puntos Lagrange de Júpiter (delante y detrás de Júpiter). Si la rotación de la barra se ralentiza, estas estrellas deberían moverse más en la galaxia, manteniendo su período orbital adaptado al de la rotación de la barra.

Los investigadores encontraron que las estrellas en la corriente tienen una huella química: son más ricas en elementos más pesados ​​(llamados metales en astronomía), lo que prueba que se han alejado del centro galáctico, donde están las estrellas y el gas de las estrellas. Unas 10 veces más rico en metales en comparación con la galaxia exterior.

Con estos datos, el equipo dedujo que la barra, formada por miles de millones de estrellas y miles de millones de masas solares– había ralentizado su volumen de negocios en al menos un 24% desde su formación.

El coautor Dr. Ralph Schoenrich (Física y Astronomía de la UCL) dijo: “Los astrofísicos han sospechado durante mucho tiempo que la barra giratoria en el centro de nuestra galaxia se está desacelerando, pero hemos encontrado la primera evidencia de lo que está sucediendo.

“El contrapeso que ralentiza esta rotación debe ser la materia oscura. Hasta ahora, solo hemos podido inferir materia oscura mapeando el potencial gravitacional de las galaxias y restando la contribución de la materia visible”.

“Nuestra investigación proporciona un nuevo tipo de medida de materia oscura, no de su energía gravitacional, sino de su masa inercial (la respuesta dinámica), que ralentiza la rotación de la barra”.

El coautor y estudiante de doctorado Rimpei Chiba, de la Universidad de Oxford, dijo: “Nuestro descubrimiento ofrece una perspectiva fascinante para restringir la naturaleza de la materia oscura, ya que diferentes modelos cambiarán este tirón inercial en la barra galáctica de la superficie.

“Nuestro descubrimiento también plantea un problema importante para las teorías alternativas de la gravedad, porque carecen de materia oscura en el halo, no predicen o disminuyen demasiado poco la barra”.

Se cree que la Vía Láctea, como otras galaxias, está incrustada en un “halo” de materia oscura que se extiende mucho más allá de su borde visible.

La materia oscura es invisible y se desconoce su naturaleza, pero su existencia se infiere de galaxias comportándose como si estuvieran envueltos en mucha más masa de la que podemos ver. Se cree que hay unas cinco veces más materia oscura en el Universo que materia visible ordinaria.

Las teorías alternativas de la gravedad, como la dinámica newtoniana modificada, rechazan la idea de materia negra, en lugar de buscar explicar las discrepancias refinando la teoría de la relatividad general de Einstein.

La Vía Láctea es una galaxia espiral barrada, con una barra gruesa de estrellas en el medio y brazos espirales que se extienden a través del disco en el exterior de la barra. La barra gira en la misma dirección que la galaxia.


Los astrónomos lanzan un nuevo mapa celeste de los confines de la Vía Láctea


Más información:
Rimpei Chiba et al, Estructura de anillo de árbol de resonancia de barra galáctica, Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society (2021). DOI: 10.1093 / mnras / stab1094

Cita: La materia oscura ralentiza la rotación de la barra galáctica de la Vía Láctea (2021, 14 de junio) recuperado el 14 de junio de 2021 de https://phys.org/news/2021-06-dark-milky-galactic-bar.html

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